JP2001332199A - Display panel, plane display device and plane display device driving method - Google Patents

Display panel, plane display device and plane display device driving method

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JP2001332199A
JP2001332199A JP2000149534A JP2000149534A JP2001332199A JP 2001332199 A JP2001332199 A JP 2001332199A JP 2000149534 A JP2000149534 A JP 2000149534A JP 2000149534 A JP2000149534 A JP 2000149534A JP 2001332199 A JP2001332199 A JP 2001332199A
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JP
Japan
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electron
gate electrode
layer
dummy
electron emission
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Application number
JP2000149534A
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Japanese (ja)
Inventor
Morikazu Konishi
守一 小西
Ichiro Saito
一郎 齋藤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display panel offering efficient gettering for achieving long service and high picture quality. SOLUTION: The display panel P1 comprises (A) a support 10, (B) a plurality of electron emission regions arranged in two-dimensional matrix on the support 10, and (C) dummy electron emission regions formed on the support between the electron emission regions. Each electron emission region contains one or more electron emission elements and each dummy electron emission region contains one or more dummy electron emission elements. Each dummy electron emission element has a dummy electron emission part 115 and a dummy gate electrode 113 having an opening portion 114 through which electrons emitted by the dummy electron emission part 115 pass. At least part of the dummy gate electrode 113 is formed of a gas trapping material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表示用パネル、平
面型表示装置、及び、平面型表示装置駆動方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display panel, a flat panel display, and a method of driving a flat panel display.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレビジョン受像機や情報端末機器に用
いられる表示装置の分野では、従来主流の陰極線管(C
RT)から、薄型化、軽量化、大画面化、高精細化の要
求に応え得る平面型表示装置への移行が検討されてい
る。平面型表示装置の1つに、冷陰極電界電子放出表示
装置(FED:フィールドエミッションディスプレイ,
Field Emission Display)のように、2枚のパネルが真
空層を挟んで対向して配置されたタイプの平面型表示装
置が知られている。この冷陰極電界電子放出表示装置
(以下、単に表示装置と呼ぶ場合がある)においては、
例えば、針状の導体材料又は半導体材料の先端部に高電
界が形成されると、常温においても電子が量子トンネル
効果により導体材料又は半導体材料におけるポテンシャ
ル障壁を透過し、先端部から放出される。このような現
象は、電界放出(Field Emission)又は冷陰極放出(Co
ld-Cathode Emission)とも呼ばれる。
2. Description of the Related Art In the field of display devices used for television receivers and information terminal equipment, the conventional mainstream cathode ray tubes (C
RT) to a flat-panel display device that can meet demands for thinner, lighter, larger screen, and higher definition is being studied. One of the flat display devices is a cold cathode field emission display (FED: field emission display,
2. Description of the Related Art A flat display device of a type in which two panels are arranged to face each other with a vacuum layer interposed therebetween, such as a field emission display, is known. In this cold cathode field emission display (hereinafter sometimes simply referred to as a display),
For example, when a high electric field is formed at the tip of a needle-shaped conductor or semiconductor material, electrons pass through a potential barrier in the conductor or semiconductor material due to the quantum tunnel effect even at room temperature, and are emitted from the tip. Such a phenomenon is caused by field emission or cold cathode emission (Co
Also called ld-Cathode Emission).

【0003】表示装置を分解した概念図を、図61に示
す。この表示装置は、第1パネルP 1(表示用パネル)
と第2パネルP2とが真空層を挟んで対向して配置さ
れ、第1パネルP1と第2パネルP2とが周縁部において
枠体24を介して接合された構成を有する。図61で
は、接合部位をハッチングで表した。第1パネルP1
び第2パネルP2の各々は、画素が配列され、実際の表
示画面として機能する有効領域(ハッチングで表示)
と、有効領域を包囲し、画素を選択するための周辺回路
等が形成された無効領域とに、機能上、大別される。か
かる表示装置には、真空層の真空度を維持するために、
真空層中の残留ガスを捕捉可能な材料から成るゲッター
632が配されている。ゲッター632は、通常、2枚
のパネルP1,P2の少なくともいずれかの無効領域に配
されている。図示した例では、第1パネルP1の無効領
域に貫通孔630が設けられ、この貫通孔630を第1
パネルP1の外側から塞ぐように配設されたゲッターボ
ックス631内にゲッター632が収容されている。
尚、無効領域の他所には真空排気用の別の貫通孔616
が設けられており、この貫通孔616には、真空排気後
に封じ切られるチップ管617が接続されている。
FIG. 61 is a conceptual diagram of a disassembled display device.
You. This display device has a first panel P 1(Display panel)
And the second panel PTwoAre placed facing each other across the vacuum layer.
The first panel P1And the second panel PTwoAnd at the periphery
It has a configuration joined via a frame 24. In FIG.
Indicates the joining site by hatching. First panel P1Passing
And second panel PTwoEach has an array of pixels and an actual table
Effective area that functions as a display screen (displayed with hatching)
And a peripheral circuit for surrounding the effective area and selecting pixels
The function is roughly divided into an invalid area in which a function is formed. Or
In order to maintain the degree of vacuum of the vacuum layer,
Getter made of material capable of trapping residual gas in vacuum layer
632 are provided. Getter 632 is usually two pieces
Panel P1, PTwoAt least one of the invalid areas
Have been. In the illustrated example, the first panel P1Invalidity of
A through hole 630 is provided in the region, and this through hole 630 is
Panel P1Getterbos arranged to cover from outside
The getter 632 is housed in the box 631.
In addition, another through hole 616 for evacuation is provided in another part of the invalid area.
Is provided in the through hole 616 after evacuation.
Is connected to a tip tube 617 that is sealed off.

【0004】図62には、かかる表示装置の一例とし
て、第1パネルP1(カソードパネルとも呼ばれる)の
有効領域に複数の冷陰極電界電子放出素子(以下、電子
放出素子と呼ぶ)から構成された電子放出領域が配列さ
れた表示装置の構成例を模式的な一部端面図で示す。ま
た、図63には、第1パネルP1における各構成要素の
概念的な配置図を示し、図64には、第1パネルP1
び第2パネルP2の一部分の模式的な分解斜視図を示
す。
FIG. 62 shows an example of such a display device in which an effective area of a first panel P 1 (also referred to as a cathode panel) includes a plurality of cold cathode field emission devices (hereinafter, referred to as electron emission devices). FIG. 1 is a schematic partial end view showing a configuration example of a display device in which electron emission regions are arranged. Further, FIG. 63 shows a conceptual layout of the components in the first panel P 1, Figure 64 is a schematic exploded perspective view of a portion of the first panel P 1 and the second panel P 2 Is shown.

【0005】図示した電子放出素子は、円錐型の電子放
出部を有する、所謂スピント(Spindt)型素子と
呼ばれるタイプの素子である。電子放出素子は、支持体
610と、支持体610上に形成されたカソード電極6
11と、支持体610及びカソード電極611上に形成
された絶縁層612と、絶縁層612上に形成されたゲ
ート電極613と、ゲート電極613及び絶縁層612
に設けられた開口部614と、開口部614の底部に位
置するカソード電極611上に形成された円錐形の電子
放出部615から構成されている。一般に、カソード電
極611を構成するストライプ状の導電材料層(カソー
ド電極用導電材料層と呼ぶ)と、ゲート電極613を構
成するストライプ状の導電材料層(ゲート電極用導電材
料層と呼ぶ)とは、これらの導電材料層の射影像が互い
に直交する方向に形成されており、これらのストライプ
状の導電材料層の射影像が重複する部分に相当する領域
(1画素分の領域に相当し、電子放出領域である)に、
通常、複数の電子放出素子が配列されている。更に、か
かる電子放出領域が、第1パネルP1の有効領域内に、
通常、2次元マトリクス状に配列されている。
The illustrated electron-emitting device is a so-called Spindt-type device having a conical electron-emitting portion. The electron-emitting device includes a support 610 and a cathode electrode 6 formed on the support 610.
11, an insulating layer 612 formed on the support 610 and the cathode electrode 611, a gate electrode 613 formed on the insulating layer 612, a gate electrode 613 and the insulating layer 612.
And a conical electron emitting portion 615 formed on the cathode electrode 611 located at the bottom of the opening 614. In general, a striped conductive material layer (referred to as a cathode electrode conductive material layer) forming the cathode electrode 611 and a striped conductive material layer (referred to as a gate electrode conductive material layer) included in the gate electrode 613 are described. The projected images of these conductive material layers are formed in directions orthogonal to each other, and a region corresponding to a portion where the projected images of these striped conductive material layers overlap (corresponding to one pixel region, Emission area),
Usually, a plurality of electron-emitting devices are arranged. Further, such an electron emission area is located within the effective area of the first panel P 1 .
Usually, they are arranged in a two-dimensional matrix.

【0006】一方、第2パネルP2(アノードパネルと
も称される)は、基板20と、基板20上に所定のパタ
ーンに従って形成された蛍光体層21(蛍光体層21
R,21G,21B)と、蛍光体層21上の全面に亙っ
て形成されたアノード電極23から構成されている。
尚、蛍光体層21の間の基板20上には、ブラックマト
リクス22が形成されている。1画素は、第1パネルP
1側のカソード電極用導電材料層とゲート電極用導電材
料層とが重複した電子放出領域(所定数が配列された電
子放出素子の一群を有する)と、電子放出領域に対面し
た第2パネルP2側の蛍光体層21とによって構成され
る。有効領域には、かかる画素が、例えば数十万〜数百
万個ものオーダーにて配列されている。
On the other hand, a second panel P 2 (also called an anode panel) includes a substrate 20 and a phosphor layer 21 (phosphor layer 21) formed on the substrate 20 according to a predetermined pattern.
R, 21G, 21B) and an anode electrode 23 formed over the entire surface of the phosphor layer 21.
Note that a black matrix 22 is formed on the substrate 20 between the phosphor layers 21. One pixel corresponds to the first panel P
An electron emission region (having a group of a predetermined number of electron emission elements) in which the cathode conductive material layer and the gate electrode conductive material layer on one side overlap, and a second panel P facing the electron emission region It is composed of the two phosphor layers 21. In the effective area, such pixels are arranged, for example, in the order of several hundred thousand to several million.

【0007】カソード電極611には相対的な負電圧が
制御回路30から印加され、ゲート電極613には相対
的な正電圧が走査回路31から印加され、アノード電極
23にはゲート電極613よりも更に高い正電圧が加速
電源32から印加される。かかる表示装置において表示
を行う場合、カソード電極611には制御回路30から
制御信号(ビデオ信号)が入力され、ゲート電極613
には走査回路31から走査信号が入力される。カソード
電極611とゲート電極613との間に電圧を印加した
際に生ずる電界により、電子放出部615から電子が放
出され、この電子がアノード電極23に引き付けられ、
蛍光体層21に衝突する。その結果、蛍光体層21が励
起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つま
り、この表示装置の動作は、基本的にゲート電極613
に印加される電圧、及びカソード電極611を通じて電
子放出部615に印加される電圧によって制御される。
A relatively negative voltage is applied to the cathode electrode 611 from the control circuit 30, a relatively positive voltage is applied to the gate electrode 613 from the scanning circuit 31, and the anode electrode 23 is further applied than the gate electrode 613. A high positive voltage is applied from the acceleration power supply 32. When a display is performed in such a display device, a control signal (video signal) is input to the cathode electrode 611 from the control circuit 30 and the gate electrode 613 is input.
Is supplied with a scanning signal from the scanning circuit 31. Electrons are emitted from the electron emitting portion 615 by an electric field generated when a voltage is applied between the cathode electrode 611 and the gate electrode 613, and the electrons are attracted to the anode electrode 23.
It collides with the phosphor layer 21. As a result, the phosphor layer 21 is excited to emit light, and a desired image can be obtained. That is, the operation of the display device basically depends on the gate electrode 613.
And the voltage applied to the electron emission unit 615 through the cathode electrode 611.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な電子放出素子を備えた表示装置において蛍光体層21
に電子が照射されると、蛍光体層21の表面や内部に捕
捉されていた水や二酸化炭素がエネルギーを得、そのま
まの形態、あるいは一酸化炭素、酸素、水素等の分解生
成物の形態にて真空層中へ脱離あるいは放出される。こ
のように真空層中へ脱離あるいは放出されるあらゆるガ
スを、便宜上、「放出ガス」と総称する。放出ガスが電
子放出部615の表面に吸着したり、また、吸着された
放出ガスが電子放出部615の表面から再び脱離する
と、その度に電子放出部615の仕事関数が変化し、放
出電子電流の変動によるノイズが発生する原因となる。
例えば、タングステンから成る電子放出部615の表面
に酸素ガスが吸着すると、電子放出部615の表面の仕
事関数が1〜2eV程度増大することが知られており、
これによって、放出電子電流密度は正常時の10%〜1
%程度にまで低下してしまう。また、放出ガスが電離し
て真空層中に正イオンが発生すると、正イオンは加速電
源32を通じてアノード電極23に印加されている正電
圧により電子放出部615に向かって加速され、電子放
出部615をスパッタしてこれを劣化させる原因とな
る。
By the way, in the display device provided with the above-mentioned electron-emitting device, the phosphor layer 21 is provided.
Is irradiated with electrons, water or carbon dioxide trapped on the surface or inside of the phosphor layer 21 obtains energy, and forms as it is or in the form of decomposition products such as carbon monoxide, oxygen, and hydrogen. Desorbed or released into the vacuum layer. Any gas desorbed or released into the vacuum layer in this way is collectively referred to as "released gas" for convenience. Whenever the emitted gas is adsorbed on the surface of the electron emitting portion 615 or the adsorbed emitted gas is desorbed again from the surface of the electron emitting portion 615, the work function of the electron emitting portion 615 changes each time, and the emitted electron is changed. This causes noise due to current fluctuation.
For example, it is known that when oxygen gas is adsorbed on the surface of the electron emitting portion 615 made of tungsten, the work function of the surface of the electron emitting portion 615 increases by about 1 to 2 eV,
As a result, the emission electron current density is 10% to 1 of the normal state.
%. Further, when the released gas is ionized and positive ions are generated in the vacuum layer, the positive ions are accelerated toward the electron emitting portion 615 by the positive voltage applied to the anode electrode 23 through the acceleration power supply 32, and are accelerated. Is sputtered to cause deterioration.

【0009】上記の正イオンあるいは電子は、更に電子
放出部615の近傍に位置するゲート電極613や絶縁
層612にも入射し得る。その結果、ゲート電極613
や絶縁層612に吸着あるいは吸蔵されていた水や二酸
化炭素等が脱離あるいは放出され、一時的に電子放出部
615近傍の真空度が劣化し(即ち、圧力が上昇し)、
ゲート電極613と電子放出部615との間で局所放電
が生ずることがある。一旦、局所放電が発生すると、電
子放出部615近傍に存在する構成材料のスパッタ、構
成部材の温度上昇、更なる放出ガスの発生が連鎖的に進
行して放電が増幅され、最悪の場合には電子放出部61
5が損傷して電子放出が不可能となる。その結果、表示
装置の寿命が劣化してしまう。
The above positive ions or electrons can further enter the gate electrode 613 and the insulating layer 612 located near the electron emitting portion 615. As a result, the gate electrode 613
Water or carbon dioxide adsorbed or occluded in the insulating layer 612 is desorbed or released, and the degree of vacuum near the electron emitting portion 615 is temporarily deteriorated (that is, the pressure is increased).
Local discharge may occur between the gate electrode 613 and the electron-emitting portion 615 in some cases. Once the local discharge occurs, the sputter of the constituent material existing near the electron emitting portion 615, the temperature rise of the constituent members, and the generation of further released gas progress in a chain to amplify the discharge, and in the worst case, Electron emission unit 61
5 is damaged and electron emission becomes impossible. As a result, the life of the display device is deteriorated.

【0010】上述したゲッター632は、放出ガスに起
因するこのような不都合を回避するための対策として設
けられている。ゲッター632は、バリウム、マグネシ
ウム、ジルコニウム、チタン等の化学的に高活性な材料
から成り、雰囲気中の放出ガスの分圧に応じた平衡状態
が達成されるまでガスを捕捉する。しかも、一旦捕捉さ
れたガス分子は、ゲッター632の内部まで拡散してそ
の構成材料と共に固溶体を形成するため、通常では、再
度放出されることはない。
The above-described getter 632 is provided as a measure for avoiding such inconvenience caused by the released gas. The getter 632 is made of a chemically active material such as barium, magnesium, zirconium, or titanium, and captures gas until an equilibrium state corresponding to the partial pressure of the released gas in the atmosphere is achieved. In addition, the gas molecules once trapped diffuse into the getter 632 to form a solid solution together with the constituent materials, and therefore are not normally released again.

【0011】このように優れたガス捕捉性能を有するゲ
ッター632であるが、従来、表示装置の無効領域に設
けられているため、有効領域内の全ての電子放出素子に
対してそのガス捕捉性能が効果的に発揮されているとは
云い難い。即ち、ゲッター632の近傍に存在する一部
の電子放出素子を除き、大部分の電子放出素子について
は、電子放出部615の近傍で放出ガスによって圧力が
上昇しても、直ぐにはゲッター632による放出ガスの
捕捉を期待することができず、よって、局所放電を効果
的に防止することが困難である。
Although the getter 632 has an excellent gas trapping performance as described above, since the getter 632 is conventionally provided in the invalid area of the display device, the gas trapping performance of all the electron-emitting devices in the effective area is high. It is hard to say that it has been effectively demonstrated. That is, except for a part of the electron-emitting devices existing in the vicinity of the getter 632, most of the electron-emitting devices emit the gas by the getter 632 immediately even if the pressure is increased by the emitted gas in the vicinity of the electron-emitting portion 615. Gas trapping cannot be expected, and it is difficult to effectively prevent local discharge.

【0012】図65に、電子放出部615からガス分子
が放出された際の真空層中における圧力分布例を模式的
に示す。例えば、真空層において電子放出部615付近
の任意の位置Dでゲート電極613や絶縁層612等か
らガス分子が放出されたとすると、ガス分子が放出され
た位置Dにおける圧力が、例えば1Pa程度にまで局所
的に上昇し、放電が起こる可能性がある。このとき、位
置Dが、ゲッターボックス631の近傍であれば、ゲッ
ター632によるガス捕捉作用により真空層内における
圧力の上昇及び放電を防止することができる。しかしな
がら、図65に示すように、ゲッターボックス631か
ら離れた位置Dでガス分子が放出された場合には、ゲッ
ター632によるガス捕捉作用が小さいので、放電とガ
ス分子の放出とが連鎖的に起きるような悪循環となり易
い。
FIG. 65 schematically shows an example of a pressure distribution in a vacuum layer when gas molecules are emitted from the electron emitting portion 615. For example, assuming that gas molecules are released from the gate electrode 613, the insulating layer 612, or the like at an arbitrary position D near the electron emitting portion 615 in the vacuum layer, the pressure at the position D at which the gas molecules are released is, for example, about 1 Pa. It may rise locally and cause a discharge. At this time, if the position D is in the vicinity of the getter box 631, it is possible to prevent an increase in pressure and discharge in the vacuum layer by the gas capturing action of the getter 632. However, as shown in FIG. 65, when the gas molecules are released at the position D away from the getter box 631, the gas capture action by the getter 632 is small, so that the discharge and the release of the gas molecules occur in a chain. Such a vicious cycle is likely to occur.

【0013】従って、本発明は、効率的なゲッタリング
によって長寿命と高画質が達成され得る平面型表示装
置、かかる平面型表示装置を構成する表示用パネル、更
には、ガスを効率よく捕捉することを可能とする平面型
表示装置駆動方法を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a flat display device capable of achieving a long life and high image quality by efficient gettering, a display panel constituting such a flat display device, and further efficiently captures gas. It is an object of the present invention to provide a method of driving a flat display device which enables the above.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の表示用パネルは、(A)支持体、(B)支
持体上に2次元マトリックス状に配置された複数の電子
放出領域、及び、(C)電子放出領域と電子放出領域と
の間の支持体上に形成されたダミー電子放出領域、から
成り、各電子放出領域は、1又は複数の電子放出素子か
ら構成され、各電子放出素子は、電子放出部、及び、電
子放出部から放出された電子を通過させる開口部が設け
られたゲート電極を備え、各ダミー電子放出領域は、1
又は複数のダミー電子放出素子から構成され、各ダミー
電子放出素子は、ダミー電子放出部、及び、ダミー電子
放出部から放出された電子を通過させる開口部が設けら
れたダミーゲート電極を備え、ダミーゲート電極の少な
くとも一部分は、ガス捕捉材料から成ることを特徴とす
る。
According to the present invention, there is provided a display panel comprising: (A) a support; and (B) a plurality of electron-emitting devices arranged on the support in a two-dimensional matrix. A region and (C) a dummy electron emission region formed on the support between the electron emission region and each electron emission region, wherein each electron emission region comprises one or a plurality of electron emission elements; Each of the electron-emitting devices includes an electron-emitting portion and a gate electrode provided with an opening through which electrons emitted from the electron-emitting portion pass.
Or each of the dummy electron-emitting devices includes a dummy electron-emitting portion, and a dummy gate electrode provided with an opening through which electrons emitted from the dummy electron-emitting portion are passed. At least a part of the gate electrode is made of a gas trapping material.

【0015】上記の目的を達成するための本発明の平面
型表示装置は、第1パネルと第2パネルとが真空層を挟
んで対向して配置され、画素が2次元マトリックス状に
配列されて成る有効領域を有する平面型表示装置であっ
て、該第1パネルは、(A)支持体、(B)支持体上に
2次元マトリックス状に配置され、画素を構成する複数
の電子放出領域、及び、(C)電子放出領域と電子放出
領域との間の支持体上に形成されたダミー電子放出領
域、から成り、各電子放出領域は、1又は複数の電子放
出素子から構成され、各電子放出素子は、電子放出部、
及び、電子放出部から放出された電子を通過させる開口
部が設けられたゲート電極を備え、各ダミー電子放出領
域は、1又は複数のダミー電子放出素子から構成され、
各ダミー電子放出素子は、ダミー電子放出部、及び、ダ
ミー電子放出部から放出された電子を通過させる開口部
が設けられたダミーゲート電極を備え、ダミーゲート電
極の少なくとも一部分は、ガス捕捉材料から成ることを
特徴とする。
According to the flat display device of the present invention for achieving the above object, a first panel and a second panel are arranged to face each other across a vacuum layer, and pixels are arranged in a two-dimensional matrix. A flat panel display device having an effective area comprising: (A) a support; (B) a plurality of electron-emitting areas arranged on the support in a two-dimensional matrix to form pixels; And (C) a dummy electron-emitting region formed on the support between the electron-emitting region and the electron-emitting region. Each electron-emitting region is composed of one or a plurality of electron-emitting devices. The emission element is an electron emission unit,
And a gate electrode provided with an opening through which electrons emitted from the electron emitting portion are passed, and each dummy electron emitting region is configured by one or a plurality of dummy electron emitting elements,
Each dummy electron-emitting device includes a dummy electron-emitting portion, and a dummy gate electrode provided with an opening through which electrons emitted from the dummy electron-emitting portion are passed. It is characterized by comprising.

【0016】上記の目的を達成するための本発明の平面
型表示装置駆動方法は、第1パネルと第2パネルとが真
空層を挟んで対向して配置され、画素が2次元マトリッ
クス状に配列されて成る有効領域を有する平面型表示装
置であって、該第1パネルは、(A)支持体、(B)支
持体上に2次元マトリックス状に配置され、画素を構成
する複数の電子放出領域、及び、(C)電子放出領域と
電子放出領域との間の支持体上に形成されたダミー電子
放出領域、から成り、各電子放出領域は、1又は複数の
電子放出素子から構成され、各電子放出素子は、電子放
出部、及び、電子放出部から放出された電子を通過させ
る開口部が設けられたゲート電極を備え、各ダミー電子
放出領域は、1又は複数のダミー電子放出素子から構成
され、各ダミー電子放出素子は、ダミー電子放出部、及
び、ダミー電子放出部から放出された電子を通過させる
開口部が設けられたダミーゲート電極を備え、ダミーゲ
ート電極の少なくとも一部分は、ガス捕捉材料から成る
平面型表示装置において、行方向に配列された電子放出
領域を列方向に順次作動させる平面型表示装置駆動方法
である。
In order to achieve the above object, according to a method of driving a flat display device of the present invention, a first panel and a second panel are arranged to face each other with a vacuum layer interposed therebetween, and pixels are arranged in a two-dimensional matrix. A flat panel display having an effective area, wherein the first panel is arranged in a two-dimensional matrix on a (A) support and (B) a support, and a plurality of electron emission elements constituting pixels are provided. A region and (C) a dummy electron emission region formed on the support between the electron emission region and each electron emission region, wherein each electron emission region comprises one or a plurality of electron emission elements; Each electron-emitting device includes an electron-emitting portion, and a gate electrode provided with an opening through which electrons emitted from the electron-emitting portion are passed, and each dummy electron-emitting region is formed by one or more dummy electron-emitting devices. Are configured and each dummy The emission element includes a dummy electron emission portion, and a dummy gate electrode provided with an opening through which electrons emitted from the dummy electron emission portion are passed, and at least a part of the dummy gate electrode is a planar type made of a gas trapping material. This is a method for driving a flat display device in which electron emission regions arranged in a row direction are sequentially operated in a column direction in a display device.

【0017】そして、本発明の第1の態様に係る平面型
表示装置駆動方法は、1行の電子放出領域内における少
なくとも1つの電子放出領域を作動させる際、全てのダ
ミー電子放出領域を作動させることを特徴とする。
In the method of driving the flat display device according to the first aspect of the present invention, when at least one electron emission region in one row of electron emission regions is operated, all dummy electron emission regions are operated. It is characterized by the following.

【0018】また、本発明の第2の態様に係る平面型表
示装置駆動方法は、1行の電子放出領域内における少な
くとも1つの電子放出領域を作動させる際、該1行の電
子放出領域の近傍のダミー電子放出領域の一部若しくは
全てを作動させることを特徴とする。
Further, in the flat display device driving method according to the second aspect of the present invention, when at least one electron emission region in one row of electron emission regions is operated, the vicinity of the one row of electron emission regions is reduced. Characterized in that part or all of the dummy electron emission region is operated.

【0019】尚、本発明の第2の態様に係る平面型表示
装置駆動方法において、1行の電子放出領域内における
少なくとも1つの電子放出領域を作動させる際、該1行
の電子放出領域の近傍のダミー電子放出領域の一部若し
くは全てを作動させるが、1行の電子放出領域の両側に
隣接するダミー電子放出領域の一部若しくは全てを作動
させてもよいし、片側に隣接するダミー電子放出領域の
一部若しくは全てを作動させてもよいし、作動させる1
行の電子放出領域よりも後に作動する1行の電子放出領
域の片側あるいは両側に位置するダミー電子放出領域の
一部若しくは全てを作動させてもよい。即ち、作動させ
る1行の電子放出領域に先行して、ダミー電子放出領域
の一部若しくは全てを作動させてもよい。あるいは又、
1行の電子放出領域内に含まれ、電子放出領域に隣接す
るダミー電子放出領域の一部若しくは全てを作動させて
もよい。
In the flat display device driving method according to the second aspect of the present invention, when at least one electron emission region in one row of electron emission regions is operated, the vicinity of the one row of electron emission regions is reduced. Some or all of the dummy electron emission regions are operated, but some or all of the dummy electron emission regions adjacent to both sides of one row of electron emission regions may be operated, or dummy electron emission regions adjacent to one side may be operated. Part or all of the area may be activated or activated 1
Some or all of the dummy electron emission regions located on one side or both sides of one row of electron emission regions that operate after the row of electron emission regions may be activated. That is, a part or all of the dummy electron emission region may be activated prior to the electron emission region of one row to be activated. Alternatively,
Some or all of the dummy electron emission regions included in one row of electron emission regions and adjacent to the electron emission regions may be activated.

【0020】本発明の平面型表示装置あるいはその駆動
方法において、第1パネルは表示用パネルに相当し、カ
ソードパネルと呼ばれることもあり、また、第2パネル
はアノードパネルと呼ばれることもある。
In the flat panel display device or the method of driving the same according to the present invention, the first panel corresponds to a display panel, and may be called a cathode panel, and the second panel may be called an anode panel.

【0021】本発明の表示用パネル、平面型表示装置あ
るいは平面型表示装置駆動方法(以下、これらを総称し
て、単に本発明と呼ぶ場合がある)において、「捕捉」
には、吸収、吸着、吸蔵、収着が含まれる。
In the display panel, the flat display device or the flat display device driving method of the present invention (hereinafter, these may be collectively simply referred to as the present invention), “capture” is used.
Includes absorption, adsorption, occlusion, and sorption.

【0022】本発明においては、ダミー電子放出領域
は、必ずしも全ての隣り合う電子放出領域の間に設けら
れていなくてもよい。
In the present invention, the dummy electron emission region does not necessarily have to be provided between all adjacent electron emission regions.

【0023】本発明において、ダミーゲート電極は、ガ
ス捕捉材料から成るガス捕捉層の単層構造とすることも
できるし、少なくとも、導電性材料から成る第1層と、
ガス捕捉材料から成る第2層(ガス捕捉層)との積層構
造、少なくとも、絶縁性材料から成る第1層と、導電性
を有するガス捕捉材料から成る第2層(ガス捕捉層)と
の積層構造とすることもできる。場合によっては、導電
性材料から成る第1層と、絶縁性材料から成る第2層
と、ガス捕捉材料から成る第3層(ガス捕捉層)との積
層構造、導電性を有するガス捕捉材料から成る第1層
(ガス捕捉層)と、絶縁性材料から成る第2層と、導電
性を有するガス捕捉材料から成る第3層(ガス捕捉層)
との積層構造とすることもできる。更には、4層以上の
積層構造であってもよい。
In the present invention, the dummy gate electrode may have a single layer structure of a gas trapping layer made of a gas trapping material, or at least a first layer made of a conductive material,
Laminated structure with a second layer (gas trapping layer) made of a gas trapping material, at least lamination of a first layer made of an insulating material and a second layer (gas trapping layer) made of a conductive gas trapping material It can also be structured. In some cases, a laminated structure of a first layer made of a conductive material, a second layer made of an insulating material, and a third layer (gas trapping layer) made of a gas trapping material, A first layer (gas trapping layer), a second layer of an insulating material, and a third layer (gas trapping layer) of a conductive gas trapping material
And a laminated structure of Further, a laminated structure of four or more layers may be used.

【0024】また、本発明においては、ゲート電極の少
なくとも一部分はガス捕捉材料から成る構成とすること
もできる。この場合、ダミーゲート電極を構成するガス
捕捉材料と、ゲート電極を構成するガス捕捉材料は、異
なるガス捕捉材料としてもよいが、製造工程の簡素化の
観点からは、同一のガス捕捉材料であることが好まし
い。また、ゲート電極の構造とダミーゲート電極の構造
も、製造工程の簡素化の観点から、同一であることが好
ましい。
In the present invention, at least a part of the gate electrode may be made of a gas trapping material. In this case, the gas trapping material forming the dummy gate electrode and the gas trapping material forming the gate electrode may be different gas trapping materials, but are the same gas trapping material from the viewpoint of simplifying the manufacturing process. Is preferred. Further, the structure of the gate electrode and the structure of the dummy gate electrode are preferably the same from the viewpoint of simplifying the manufacturing process.

【0025】この場合、ゲート電極も、ガス捕捉材料か
ら成るガス捕捉層の単層構造とすることもできるし、少
なくとも、導電性材料から成る第1層と、ガス捕捉材料
から成る第2層(ガス捕捉層)との積層構造、少なくと
も、絶縁性材料から成る第1層と、導電性を有するガス
捕捉材料から成る第2層(ガス捕捉層)との積層構造と
することもできる。場合によっては、導電性材料から成
る第1層と、絶縁性材料から成る第2層と、ガス捕捉材
料から成る第3層(ガス捕捉層)との積層構造、導電性
を有するガス捕捉材料から成る第1層(ガス捕捉層)
と、絶縁性材料から成る第2層と、導電性を有するガス
捕捉材料から成る第3層(ガス捕捉層)との積層構造と
することもできる。更には、4層以上の積層構造であっ
てもよい。尚、ダミーゲート電極及び/又はゲート電極
を積層構造とする場合、ダミーゲート電極及び/又はゲ
ート電極の全ての部分が積層構造である必要はなく、部
分的に積層構造を有していてもよいが、この場合、積層
構造を有していない部分は導電性を有している必要があ
る。
In this case, the gate electrode can also have a single layer structure of a gas trapping layer made of a gas trapping material, or at least a first layer made of a conductive material and a second layer made of a gas trapping material ( It is also possible to adopt a laminated structure of at least a first layer made of an insulating material and a second layer (a gas trapping layer) made of a conductive gas trapping material. In some cases, a laminated structure of a first layer made of a conductive material, a second layer made of an insulating material, and a third layer (gas trapping layer) made of a gas trapping material, First layer (gas trapping layer)
, A second layer made of an insulating material, and a third layer (a gas trapping layer) made of a conductive gas trapping material. Further, a laminated structure of four or more layers may be used. In the case where the dummy gate electrode and / or the gate electrode has a laminated structure, not all the portions of the dummy gate electrode and / or the gate electrode need to have a laminated structure, and may have a partially laminated structure. However, in this case, the portion having no laminated structure needs to have conductivity.

【0026】本発明において、ダミーゲート電極、ある
いは、ダミーゲート電極とゲート電極を、例えば2層の
積層構造とする場合、第1層と第2層とは同一のパター
ンを有していてもよいし、第2層が第1層を被覆するパ
ターンを有していてもよいし、第1層が第2層を被覆す
るパターンを有していてもよい。第1層を導電性材料か
ら構成する場合、第2層は、導電性材料、絶縁性材料の
いずれによって構成されていてもよい。支持体側から、
第1層、第2層の順に積層されていてもよいし、第2
層、第1層の順に積層されていてもよい。3層の積層構
造とする場合、支持体側から、第1層、第2層、第3層
の順に積層されていてもよいし、第3層、第2層、第1
層の順に積層されていてもよい。尚、最表面はガス捕捉
材料から成る層から構成されていることが、ガス捕捉能
力の増加といった観点から好ましい。
In the present invention, when the dummy gate electrode or the dummy gate electrode and the gate electrode have a laminated structure of, for example, two layers, the first layer and the second layer may have the same pattern. Then, the second layer may have a pattern covering the first layer, or the first layer may have a pattern covering the second layer. When the first layer is made of a conductive material, the second layer may be made of any of a conductive material and an insulating material. From the support side,
The first layer and the second layer may be laminated in this order,
The layers may be stacked in the order of the first layer. In the case of a three-layer structure, a first layer, a second layer, and a third layer may be stacked in this order from the support side, or a third layer, a second layer, and a first layer.
They may be stacked in the order of layers. It is preferable that the outermost surface is formed of a layer made of a gas trapping material from the viewpoint of increasing the gas trapping ability.

【0027】ダミーゲート電極を構成するガス捕捉材料
とゲート電極を構成するガス捕捉材料とが同一のガス捕
捉材料から構成されている形態を含む本発明において
は、ガス捕捉材料は、温度の上昇に伴いガス捕捉能力が
高くなる特性を有することが好ましい。温度の上昇に伴
いガス捕捉能力が高くなる特性を有するガス捕捉材料と
すれば、蛍光体層等からの放出ガスや電子がダミーゲー
ト電極に衝突することによりガス捕捉材料の温度が上昇
する結果、通常の物質のようにガス等を放出することな
く、むしろ、ガス捕捉材料のガス捕捉能力が向上する。
それ故、温度上昇に伴う平面型表示装置の動作不安定を
防止することが可能となる。あるいは又、ガス捕捉材料
は、熱処理を施されることによりガス捕捉能力を有する
ように活性化されたものであることが好ましい。熱処理
として、ガス捕捉材料への電子ビームの照射、真空雰囲
気又はアルゴンやヘリウム等の不活性ガス雰囲気とした
高熱炉における熱処理を挙げることができる。あるいは
又、ガス捕捉材料は、電子の衝突による温度上昇に伴っ
てガス捕捉能力が高くなる特性を有することが好まし
い。吸着性材料が、電子の衝突による温度上昇に伴って
ガス捕捉能力が高くなる特性を有していれば、電子がダ
ミーゲート電極に衝突することによりガス捕捉材料の温
度が上昇する結果、通常の物質のようにガス等を放出す
ることがなく、むしろガス捕捉材料のガス捕捉能力が向
上する。それ故、温度上昇に伴う平面型表示装置の動作
不安定を防止することが可能となる。
In the present invention including a mode in which the gas trapping material forming the dummy gate electrode and the gas trapping material forming the gate electrode are formed of the same gas trapping material, the gas trapping material is not affected by an increase in temperature. Accordingly, it is preferable to have a characteristic of increasing the gas capturing ability. If the gas trapping material has a characteristic that the gas trapping ability increases with an increase in temperature, the temperature of the gas trapping material rises as a result of collision of emitted gas and electrons from the phosphor layer and the like with the dummy gate electrode, Rather than releasing gas or the like as in ordinary substances, the gas capturing ability of the gas capturing material is improved.
Therefore, it is possible to prevent the operation of the flat display device from becoming unstable due to the temperature rise. Alternatively, it is preferable that the gas trapping material be activated so as to have a gas trapping ability by being subjected to a heat treatment. Examples of the heat treatment include irradiation of the gas trapping material with an electron beam, and heat treatment in a high-temperature furnace in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere such as argon or helium. Alternatively, it is preferable that the gas trapping material has a characteristic that the gas trapping ability increases as the temperature rises due to electron collision. If the adsorptive material has such a characteristic that the gas trapping ability increases with the temperature rise due to the collision of electrons, the temperature of the gas trapping material rises due to the collision of the electrons with the dummy gate electrode. It does not emit gas or the like unlike a substance, but rather improves the gas capturing ability of the gas capturing material. Therefore, it is possible to prevent the operation of the flat display device from becoming unstable due to the temperature rise.

【0028】本発明においては、 電子放出部とダミー電子放出部とは、電気的及び物
理的に独立しており、ゲート電極が形成されたストライ
プ状のゲート電極構成層とダミーゲート電極が形成され
たストライプ状のダミーゲート電極構成層とは、電気的
及び物理的に独立している構成 ゲート電極が形成されたストライプ状のゲート電極
構成層にダミーゲート電極が形成され(即ち、ゲート電
極とダミーゲート電極とは、電気的及び物理的に接続さ
れており)、電子放出部とダミー電子放出部とは、電気
的及び物理的に独立している構成 表示用パネルあるいは平面型表示装置における第1
パネルを構成する全てのゲート電極とダミーゲート電極
とが1つの平板状(シート)の電極構成層(例えば、ガ
ス捕捉材料から成る単層構造、あるいは、導電性材料又
は絶縁性材料から成る第1層と、ガス捕捉材料から成る
第2層(ガス捕捉層)との積層構造)から構成され、電
子放出部とダミー電子放出部とは、電気的及び物理的に
独立している構成 電子放出部を構成するストライプ状の導電材料層と
ダミー電子放出部を構成するストライプ状の導電材料層
とは共通であり(即ち、電気的及び物理的に接続されて
おり)、ゲート電極が形成されたストライプ状のゲート
電極構成層とダミーゲート電極が形成されたストライプ
状のダミーゲート電極構成層とは、電気的及び物理的に
独立している構成 表示用パネルあるいは平面型表示装置における第1
パネルを構成する全ての電子放出部とダミー電子放出部
の構成要素の一部が1つの平板状(シート)の材料から
構成され、ゲート電極が形成されたストライプ状のゲー
ト電極構成層とダミーゲート電極が形成されたストライ
プ状のダミーゲート電極構成層とは、電気的及び物理的
に独立している構成の5つの構成がある。
In the present invention, the electron-emitting portion and the dummy electron-emitting portion are electrically and physically independent from each other, and the stripe-shaped gate electrode forming layer on which the gate electrode is formed and the dummy gate electrode are formed. A dummy gate electrode is formed on a striped gate electrode forming layer on which a gate electrode is formed (that is, the gate electrode and the dummy gate electrode forming layer are electrically and physically independent from each other). The gate electrode is electrically and physically connected), and the electron emission portion and the dummy electron emission portion are electrically and physically independent from each other.
All the gate electrodes and the dummy gate electrodes constituting the panel are one plate-shaped (sheet) electrode constituting layer (for example, a single-layer structure made of a gas trapping material, or a first layer made of a conductive material or an insulating material). Layer and a second layer (gas trapping layer) made of a gas trapping material), wherein the electron emitting portion and the dummy electron emitting portion are electrically and physically independent from each other. And the stripe-shaped conductive material layer forming the dummy electron emission portion is common (that is, electrically and physically connected), and the stripe on which the gate electrode is formed is formed. -Shaped gate electrode constituent layer and stripe-shaped dummy gate electrode constituent layer on which the dummy gate electrode is formed are electrically and physically independent from each other in a display panel or a flat display device. Kicking the first
All of the components of the electron emission portion and the dummy electron emission portion constituting the panel are made of a single plate-shaped (sheet) material, and a stripe-shaped gate electrode configuration layer having a gate electrode formed thereon and a dummy gate. There are five configurations that are electrically and physically independent of the stripe-shaped dummy gate electrode configuration layer on which the electrodes are formed.

【0029】本発明の平面型表示装置においては、電子
放出部及びダミー電子放出部に電気的に接続された電子
放出部駆動回路、並びに、ゲート電極及びダミーゲート
電極に電気的に接続されたゲート電極駆動回路を更に備
えている構成とすることもできるが、以下の回路構成と
することが、ダミーゲート電極が一層効果的に放出ガス
を捕捉することが可能となるといった観点から好まし
い。
In the flat display device according to the present invention, an electron emission portion driving circuit electrically connected to the electron emission portion and the dummy electron emission portion, and a gate electrically connected to the gate electrode and the dummy gate electrode. Although a configuration further including an electrode driving circuit can be adopted, the following circuit configuration is preferable from the viewpoint that the dummy gate electrode can more effectively capture the released gas.

【0030】[1] 上記の構成においては、電子放
出部に電気的に接続された電子放出部駆動回路、ゲート
電極に電気的に接続されたゲート電極駆動回路、ダミー
電子放出部に電気的に接続されたダミー電子放出部駆動
回路、及び、ダミーゲート電極に電気的に接続されたダ
ミーゲート電極駆動回路。 [2] 上記あるいはの構成においては、電子放出
部に電気的に接続された電子放出部駆動回路、ダミー電
子放出部に電気的に接続されたダミー電子放出部駆動回
路、並びに、ゲート電極及びダミーゲート電極に電気的
に接続されたゲート電極/ダミーゲート電極駆動回路。 [3] 上記あるいはの構成においては、電子放出
部及びダミー電子放出部に電気的に接続された電子放出
部/ダミー電子放出部駆動回路、ゲート電極に電気的に
接続されたゲート電極駆動回路、並びに、ダミーゲート
電極に電気的に接続されたダミーゲート電極駆動回路。
[1] In the above configuration, the electron emission section drive circuit electrically connected to the electron emission section, the gate electrode drive circuit electrically connected to the gate electrode, and the dummy electron emission section electrically connected to the dummy electron emission section. A connected dummy electron emission section drive circuit, and a dummy gate electrode drive circuit electrically connected to the dummy gate electrode. [2] In the above or another configuration, the electron emission portion drive circuit electrically connected to the electron emission portion, the dummy electron emission portion drive circuit electrically connected to the dummy electron emission portion, and the gate electrode and the dummy. A gate electrode / dummy gate electrode driving circuit electrically connected to the gate electrode. [3] In the above or another configuration, an electron emission portion / dummy electron emission portion drive circuit electrically connected to the electron emission portion and the dummy electron emission portion, a gate electrode drive circuit electrically connected to the gate electrode, And a dummy gate electrode drive circuit electrically connected to the dummy gate electrode.

【0031】本発明において、各電子放出素子は、具体
的には、(A)支持体上に設けられた絶縁層、(B)絶
縁層上に設けられたゲート電極、(C)ゲート電極を貫
通し、且つ、絶縁層に設けられた開口部、並びに、
(D)開口部内に設けられた電子放出部、から成る構成
とすることができる。かかる構成を有する電子放出素子
を、便宜上、第1の構成に係る電子放出素子と呼ぶが、
かかる構成の電子放出素子は所謂冷陰極電界電子放出素
子であり、かかる構成の電子放出素子を有する平面型表
示装置は、所謂冷陰極電界電子放出表示装置である。
In the present invention, each of the electron-emitting devices includes (A) an insulating layer provided on a support, (B) a gate electrode provided on the insulating layer, and (C) a gate electrode. An opening that penetrates and is provided in the insulating layer;
And (D) an electron-emitting portion provided in the opening. The electron-emitting device having such a configuration is referred to as an electron-emitting device according to the first configuration for convenience.
The electron-emitting device having such a configuration is a so-called cold cathode field emission device, and a flat display device having the electron-emitting device having such a configuration is a so-called cold cathode field emission display device.

【0032】一方、各ダミー電子放出素子は、具体的に
は、(A)支持体上に設けられた前記絶縁層、(B)絶
縁層上に設けられたダミーゲート電極、(C)ダミーゲ
ート電極を貫通し、且つ、絶縁層に設けられた開口部、
並びに、(D)開口部内に設けられたダミー電子放出
部、から成る構成とすることができる。かかる構成のダ
ミー電子放出素子も冷陰極電界電子放出素子であり、か
かる構成を有するダミー電子放出素子を、便宜上、第1
の構成に係るダミー電子放出素子と呼ぶ。
On the other hand, each dummy electron-emitting device includes (A) the insulating layer provided on the support, (B) a dummy gate electrode provided on the insulating layer, and (C) a dummy gate. An opening penetrating the electrode, and provided in the insulating layer;
And (D) a dummy electron emission portion provided in the opening. The dummy electron-emitting device having such a configuration is also a cold cathode field emission device.
Is called a dummy electron-emitting device according to the above configuration.

【0033】あるいは又、各電子放出素子は、(A)支
持体上に配設された、絶縁材料から成る帯状のスペー
サ、(B)複数の開口部が形成された帯状材料層から成
るゲート電極、並びに、(C)電子放出部、から成り、
スペーサの頂面に接するように、且つ、電子放出部の上
方に開口部が位置するように帯状材料層が張架された構
成とすることもできる。かかる構成の電子放出素子も冷
陰極電界電子放出素子であり、かかる構成を有する電子
放出素子を、便宜上、第2の構成に係る電子放出素子と
呼ぶが、かかる構成の電子放出素子を有する平面型表示
装置も、所謂冷陰極電界電子放出表示装置である。
Alternatively, each of the electron-emitting devices may comprise (A) a band-shaped spacer made of an insulating material disposed on a support, and (B) a gate electrode made of a band-shaped material layer having a plurality of openings. And (C) an electron-emitting portion;
A configuration in which the strip-shaped material layer is stretched so as to be in contact with the top surface of the spacer and so that the opening is located above the electron-emitting portion can also be adopted. The electron-emitting device having such a configuration is also a cold cathode field emission device, and the electron-emitting device having such a configuration is referred to as an electron-emitting device according to the second configuration for convenience. The display device is also a so-called cold cathode field emission display device.

【0034】一方、各ダミー電子放出素子は、(A)支
持体上に配設された、絶縁材料から成る帯状の前記スペ
ーサ、(B)複数の開口部が形成された帯状ガス捕捉材
料層から成るダミーゲート電極、並びに、(C)ダミー
電子放出部、から成り、スペーサの頂面に接するよう
に、且つ、ダミー電子放出部の上方に開口部が位置する
ように帯状ガス捕捉材料層が張架された構成とすること
もできる。かかる構成のダミー電子放出素子も冷陰極電
界電子放出素子であり、かかる構成を有するダミー電子
放出素子を、便宜上、第2の構成に係るダミー電子放出
素子と呼ぶ。
On the other hand, each of the dummy electron-emitting devices is composed of (A) a band-shaped spacer made of an insulating material disposed on a support, and (B) a band-shaped gas trapping material layer having a plurality of openings formed thereon. The band-shaped gas trapping material layer is formed so as to be in contact with the top surface of the spacer and to have an opening located above the dummy electron emitting portion. A bridged configuration can also be used. The dummy electron-emitting device having such a configuration is also a cold cathode field emission device, and the dummy electron-emitting device having such a configuration is referred to as a dummy electron-emitting device according to the second configuration for convenience.

【0035】尚、以上に説明した第1の構成あるいは第
2の構成に係る電子放出素子とダミー電子放出素子とは
実質的に同じ構造を有することが、製造工程の簡素化の
観点から好ましく、以下においては電子放出素子につい
て説明するが、かかる説明はダミー電子放出素子につい
ても適用することができる。それ故、ダミー電子放出素
子についての説明は省略する。
It is preferable that the electron-emitting device according to the first or second configuration described above and the dummy electron-emitting device have substantially the same structure from the viewpoint of simplifying the manufacturing process. Hereinafter, the electron-emitting device will be described, but the description can also be applied to a dummy electron-emitting device. Therefore, description of the dummy electron-emitting device will be omitted.

【0036】本発明においては、電子放出部の形態に応
じて、従来から公知のあらゆるタイプの電子放出素子を
備えることができる。例えば、支持体上にカソード電極
が設けられ、絶縁層がカソード電極及び支持体上に形成
され、電子放出部は開口部の底部に位置するカソード電
極上に形成されている構成を挙げることができる。カソ
ード電極上にかかる電子放出部が形成された電子放出素
子として、円錐形の電子放出部を有する所謂スピント型
電子放出素子、王冠型の電子放出部を有する所謂クラウ
ン型電子放出素子、扁平な電子放出部を有する所謂扁平
型電子放出素子を挙げることができる。あるいは又、支
持体上に電子放出層(実質的にカソード電極として機能
する)が設けられ、絶縁層が電子放出層及び支持体上に
形成され、開口部の底部に位置する電子放出層が電子放
出部に相当する構成(所謂平面型電子放出素子あるいは
クレータ型電子放出素子)とすることもできる。
In the present invention, any conventionally known type of electron-emitting device can be provided according to the form of the electron-emitting portion. For example, a structure in which a cathode electrode is provided over a support, an insulating layer is formed over the cathode electrode and the support, and an electron-emitting portion is formed over the cathode electrode located at the bottom of the opening can be given. . A so-called Spindt-type electron-emitting device having a conical electron-emitting portion, a so-called crown-type electron-emitting device having a crown-shaped electron-emitting portion, a flat electron A so-called flat electron-emitting device having an emission portion can be given. Alternatively, an electron emission layer (substantially functioning as a cathode electrode) is provided on the support, an insulating layer is formed on the electron emission layer and the support, and the electron emission layer located at the bottom of the opening is an electron emission layer. A configuration corresponding to the emission section (a so-called flat-type electron emission element or a crater-type electron emission element) can also be employed.

【0037】あるいは、本発明において、電子放出素子
を、絶縁層が電子放出層を被覆しており、開口部が電子
放出層を貫通しており、電子放出部が、開口部の側壁面
に露出した電子放出層の端部から成る構成とすることも
できる。このような構成の電子放出素子として、所謂エ
ッジ型電子放出素子を挙げることができる。ここで、
「電子放出層を被覆した絶縁層」は、電子放出層の上面
と側面のみを被覆していてもよいし、電子放出層の周囲
全体(即ち、上面と側面と底面)を被覆していてもよ
い。電子放出層の周囲全体を被覆する絶縁層の実際的な
構成としては、上部絶縁層と下部絶縁層とから成る上下
2層構成が可能である。
Alternatively, in the present invention, the electron-emitting device may be configured such that the insulating layer covers the electron-emitting layer, the opening penetrates the electron-emitting layer, and the electron-emitting portion is exposed on the side wall surface of the opening. It can also be constituted by the ends of the electron emission layer described above. As an electron-emitting device having such a configuration, a so-called edge-type electron-emitting device can be exemplified. here,
The “insulating layer covering the electron-emitting layer” may cover only the upper surface and the side surface of the electron-emitting layer, or may cover the entire periphery (that is, the upper surface, the side surface, and the bottom surface) of the electron-emitting layer. Good. As a practical configuration of the insulating layer that covers the entire periphery of the electron emission layer, a two-layer configuration including an upper insulating layer and a lower insulating layer is possible.

【0038】本発明において、ガス捕捉材料(あるいは
ガス捕捉層の構成材料)として、ゲッター用材料として
従来から公知の材料をいずれも使用することができる。
ゲッター用材料には、バリウムのように真空層内で気化
し、真空層に面した内部構成部材の表面に薄膜を形成し
てゲッタリング機能を発揮する所謂蒸発型の材料と、ジ
ルコニウム(Zr)、チタン(Ti)、ジルコニウム−
アルミニウム合金、ジルコニウム−バナジウム−アルミ
ニウム合金、チタン−ジルコニウム−バナジウム−鉄合
金、ジルコニウム−バナジウム−鉄合金、ジルコニウム
粉末とグラファイト粉末の混合物、あるいはマグネシウ
ムのように、真空層内で固体状態を保ったままゲッタリ
ング機能を発揮する所謂非蒸発型の材料とがあるが、本
発明において用いられる材料は非蒸発型の材料である。
ガス捕捉材料から成るダミーゲート電極やゲート電極、
あるいは、ガス捕捉層の形成方法として、第1の構成に
係るダミー電子放出素子の場合には、蒸着法やスパッタ
リング法、CVD法、塗布法を挙げることができる。ま
た、第2の構成に係るダミー電子放出素子の場合には、
帯状ガス捕捉材料層から成るダミーゲート電極を予め作
製しておけばよく、あるいは又、積層構造とする場合に
は、例えば、帯状の金属層を第1層とし、かかる第1層
の表面に、蒸着法やスパッタリング法、CVD法、塗布
法等によってガス捕捉層である第2層を形成する方法と
してもよい。尚、温度の上昇に伴いガス捕捉能力が高く
なる特性を有するガス捕捉材料として、ジルコニウム−
アルミニウム合金、チタン−ジルコニウム−バナジウム
−鉄合金を例示することができる。
In the present invention, as the gas trapping material (or the constituent material of the gas trapping layer), any conventionally known material as a getter material can be used.
Examples of the getter material include a so-called evaporation type material that evaporates in a vacuum layer like barium and forms a thin film on the surface of an internal component facing the vacuum layer to exhibit a gettering function, and zirconium (Zr). , Titanium (Ti), zirconium-
Solid state in vacuum layer like aluminum alloy, zirconium-vanadium-aluminum alloy, titanium-zirconium-vanadium-iron alloy, zirconium-vanadium-iron alloy, mixture of zirconium powder and graphite powder, or magnesium There is a so-called non-evaporable material exhibiting a gettering function, but the material used in the present invention is a non-evaporable material.
A dummy gate electrode or gate electrode made of a gas trapping material,
Alternatively, as a method for forming the gas trapping layer, in the case of the dummy electron-emitting device according to the first configuration, a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, and a coating method can be used. In the case of the dummy electron-emitting device according to the second configuration,
A dummy gate electrode made of a band-shaped gas trapping material layer may be prepared in advance, or in the case of a laminated structure, for example, a band-shaped metal layer is used as a first layer, and the surface of the first layer is The second layer which is a gas trapping layer may be formed by a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, a coating method, or the like. In addition, zirconium-as a gas trapping material having a property that the gas trapping ability increases with an increase in temperature.
An aluminum alloy and a titanium-zirconium-vanadium-iron alloy can be exemplified.

【0039】本発明において、表示用パネルあるいは第
1パネルの構成要素である支持体は、少なくとも表面が
絶縁性部材から構成されていればよく、ガラス基板、表
面に絶縁膜が形成されたガラス基板、石英基板、表面に
絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成され
た半導体基板を挙げることができる。また、第2パネル
の構成要素である基板も、支持体と同様に構成すること
ができる。
In the present invention, the support which is a component of the display panel or the first panel only needs to have at least a surface made of an insulating member, and a glass substrate and a glass substrate having an insulating film formed on the surface. , A quartz substrate, a quartz substrate having an insulating film formed on its surface, and a semiconductor substrate having an insulating film formed on its surface. Further, the substrate, which is a component of the second panel, can be configured similarly to the support.

【0040】本発明の平面型表示装置あるいは平面型表
示装置駆動方法における第2パネルの具体的な構成とし
て、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを備え、蛍光
体層が電子放出領域と対向している構成とすることがで
きる。アノード電極と蛍光体層は、基板上に、蛍光体
層、アノード電極の順に、あるいは又、アノード電極、
蛍光体層の順に形成されている。前者の場合、アノード
電極の上にメタルバック膜を形成してもよい。また、後
者の場合、蛍光体層の上に、アノード電極と導通した所
謂メタルバック膜を形成してもよい。アノード電極は、
有効領域を1枚のシート状の導電材料で被覆した形式の
アノード電極としてもよいし、1又は複数の電子放出領
域に対応するアノード電極ユニットが集合した形式のア
ノード電極としてもよい。蛍光体層は、ストライプ状あ
るいはドット状に形成されている。尚、カラー表示用の
場合、ストライプ状又はドット状にパターニングされた
赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色に対応する蛍光
体層が交互に配置されている。ストライプ状あるいはド
ット状の蛍光体層は、電子放出領域と対向しているが、
ダミー電子放出領域とは対向していない。蛍光体層と蛍
光体層の間には、ブラックマトリクスが形成されていて
もよい。アノード電極は、例えば、アルミニウムから成
る金属薄膜や、ITO(インジウム錫酸化物)等の透明
導電材料から構成することができる。
As a specific configuration of the flat panel display device or the second panel in the flat panel display driving method of the present invention, an anode electrode and a phosphor layer are provided in an effective area, and the phosphor layer faces the electron emission area. Configuration. The anode electrode and the phosphor layer are formed on the substrate in the order of the phosphor layer and the anode electrode, or alternatively, the anode electrode,
The phosphor layers are formed in this order. In the former case, a metal back film may be formed on the anode electrode. In the latter case, a so-called metal back film that is electrically connected to the anode electrode may be formed on the phosphor layer. The anode electrode is
The anode electrode may be a type in which the effective region is covered with one sheet of conductive material, or may be an anode electrode in which anode electrode units corresponding to one or a plurality of electron emission regions are assembled. The phosphor layer is formed in a stripe shape or a dot shape. In the case of color display, phosphor layers corresponding to the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) patterned in stripes or dots are alternately arranged. Although the stripe-shaped or dot-shaped phosphor layer faces the electron emission region,
It does not face the dummy electron emission region. A black matrix may be formed between the phosphor layers. The anode electrode can be made of, for example, a metal thin film made of aluminum or a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide).

【0041】本発明においては、ダミー電子放出領域を
備え、ダミー電子放出領域を構成するダミー電子放出素
子は、少なくとも一部分がガス捕捉材料から成るダミー
ゲート電極を備えているので、ダミー電子放出素子から
電子を放出させ、ダミーゲート電極に衝突させることに
よって、ダミーゲート電極を構成するガス捕捉材料を活
性化させ得る。その結果、ガス捕捉材料によって放出ガ
スを確実に、且つ、安定して捕捉することができる。
尚、ダミー電子放出領域から放出された電子はアノード
電極に引きつけられるが、蛍光体層には衝突しないの
で、平面型表示装置の表示に問題が生じることはない。
According to the present invention, since the dummy electron-emitting device is provided with the dummy electron-emitting region and the dummy electron-emitting device constituting the dummy electron-emitting region is provided with the dummy gate electrode at least partially composed of a gas trapping material, By emitting electrons and colliding with the dummy gate electrode, the gas trapping material constituting the dummy gate electrode can be activated. As a result, the released gas can be reliably and stably captured by the gas capturing material.
The electrons emitted from the dummy electron emission region are attracted to the anode electrode but do not collide with the phosphor layer, so that there is no problem in displaying on the flat display device.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、発明の実
施の形態(以下、実施の形態と略称する)に基づき本発
明を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings based on embodiments of the present invention (hereinafter abbreviated as embodiments).

【0043】(実施の形態1)実施の形態1は、本発明
の第1の構成に係る平面型表示装置(以下、単に表示装
置と略称する)、及び、かかる表示装置を構成する表示
用パネルに関する。図1に実施の形態1の表示装置の模
式的な一部端面図を示し、図2に表示用パネルの構成要
素の模式的な配置図を示す。更に、図3には実施の形態
1の表示装置を分解した概念図を示し、図4には実施の
形態1の表示装置の一部分の分解斜視図を示し、電子放
出部及びダミー電子放出部の拡大した模式的な端面図を
図5の(A)、(B)に示す。尚、図1はカソード電極
の延びる方向を含む仮想垂直面で表示装置を切断したと
きの図である。また、図2において、一点鎖線で囲まれ
た領域が有効領域である。配置図においては、開口部の
図示を省略し、電子放出領域を右上から左下に向かう斜
線で示し、ダミー電子放出領域を左上から右下に向かう
斜線で示した。
(Embodiment 1) In Embodiment 1, a flat display device (hereinafter simply referred to as a display device) according to a first configuration of the present invention, and a display panel forming the display device will be described. About. FIG. 1 shows a schematic partial end view of the display device of Embodiment 1, and FIG. 2 shows a schematic layout of components of the display panel. 3 is an exploded conceptual view of the display device of the first embodiment. FIG. 4 is an exploded perspective view of a part of the display device of the first embodiment. FIGS. 5A and 5B are enlarged schematic end views. FIG. 1 is a diagram when the display device is cut along a virtual vertical plane including the direction in which the cathode electrode extends. In FIG. 2, a region surrounded by a dashed line is an effective region. In the arrangement diagram, the illustration of the openings is omitted, the electron emission regions are indicated by oblique lines from upper right to lower left, and the dummy electron emission regions are indicated by oblique lines from upper left to lower right.

【0044】実施の形態1においては、電子放出素子及
びダミー電子放出素子における電子放出部あるいはダミ
ー電子放出部を、同一の構造を有する円錐形の所謂スピ
ント型としたが、これに限定するものではなく、後述す
る各種の形式の電子放出部あるいはダミー電子放出部と
することができる。以下の実施の形態においても同様で
ある。また、ゲート電極が形成されたストライプ状のゲ
ート電極構成層にダミーゲート電極が形成され(即ち、
ゲート電極とダミーゲート電極とは、電気的及び物理的
に接続されており)、電子放出部とダミー電子放出部と
は、電気的及び物理的に独立している構成(前述の構
成)とした。
In the first embodiment, the electron-emitting portion or the dummy electron-emitting portion in the electron-emitting device and the dummy electron-emitting device is a conical so-called Spindt type having the same structure. However, the present invention is not limited to this. Instead, various types of electron emitting portions or dummy electron emitting portions described later can be used. The same applies to the following embodiments. Further, a dummy gate electrode is formed on a stripe-shaped gate electrode constituent layer on which the gate electrode is formed (that is, a dummy gate electrode is formed).
The gate electrode and the dummy gate electrode are electrically and physically connected), and the electron emission portion and the dummy electron emission portion are electrically and physically independent (the above-described configuration). .

【0045】表示装置を分解した概念図を図3に示すよ
うに、実施の形態1の表示装置は、第1パネルP1(表
示用パネル)と第2パネルP2とが真空層を挟んで対向
して配置され、第1パネルP1と第2パネルP2とが周縁
部において枠体24を介して接合されている。図3で
は、接合部位をハッチングで表した。第1パネルP1
び第2パネルP2の各々は、画素が配列され、実際の表
示画面として機能する有効領域(ハッチングで表示)
と、有効領域を包囲し、画素を選択するための周辺回路
等が形成された無効領域とに、機能上、大別される。無
効領域には真空排気用の別の貫通孔16が設けられてお
り、この貫通孔16には、真空排気後に封じ切られるチ
ップ管17が接続されている。
As shown in FIG. 3 which is a conceptual view of the disassembled display device, in the display device of the first embodiment, the first panel P 1 (display panel) and the second panel P 2 sandwich a vacuum layer. The first panel P 1 and the second panel P 2 are arranged so as to face each other and are joined via a frame 24 at the periphery. In FIG. 3, the joining site is indicated by hatching. Each of the first panel P 1 and the second panel P 2 has an effective area where pixels are arranged and functions as an actual display screen (displayed by hatching).
And an ineffective area surrounding the effective area and formed with a peripheral circuit for selecting pixels and the like. Another through hole 16 for evacuation is provided in the invalid area, and a chip tube 17 that is sealed off after evacuation is connected to this through hole 16.

【0046】図5の(A)に示すように、スピント型の
電子放出素子は、支持体10と、支持体10上に形成さ
れたカソード電極11と、支持体10及びカソード電極
11上に形成された絶縁層12と、絶縁層12上に形成
されたゲート電極13と、ゲート電極13及び絶縁層1
2に設けられた開口部14と、開口部14の底部に位置
するカソード電極11上に形成された円錐形の電子放出
部15から構成されている。図2及び図4に示すよう
に、カソード電極11を構成するストライプ状の導電材
料層(カソード電極用導電材料層)と、ゲート電極13
を構成するストライプ状のゲート電極構成層とは、これ
らの層の射影像が互いに直交する方向に形成されてお
り、これらのストライプ状の層の射影像が重複する部分
に相当する領域(1画素分の領域に相当し、電子放出領
域である)に、実施の形態1においては、複数の電子放
出素子が配列されている。更に、かかる電子放出領域
が、第1パネルP1の有効領域内に、通常、2次元マト
リクス状に配列されている。
As shown in FIG. 5A, the Spindt-type electron-emitting device has a support 10, a cathode electrode 11 formed on the support 10, and a cathode electrode 11 formed on the support 10 and the cathode electrode 11. Insulating layer 12, gate electrode 13 formed on insulating layer 12, gate electrode 13 and insulating layer 1
2, and a conical electron-emitting portion 15 formed on the cathode electrode 11 located at the bottom of the opening 14. As shown in FIGS. 2 and 4, a stripe-shaped conductive material layer (a conductive material layer for a cathode electrode) constituting the cathode electrode 11 and a gate electrode 13 are formed.
Is a region in which projected images of these layers are formed in directions orthogonal to each other, and a region corresponding to a portion where the projected images of these striped layers overlap (one pixel). In the first embodiment, a plurality of electron-emitting devices are arranged in an area corresponding to a minute area and an electron-emitting area. Further, such electron-emitting region, the first panel P 1 effective area, are arranged generally in a two-dimensional matrix.

【0047】一方、図5の(B)に示すように、スピン
ト型のダミー電子放出素子は、支持体10と、支持体1
0上に形成されたダミーカソード電極111と、支持体
10及びダミーカソード電極111上に形成された絶縁
層12と、絶縁層12上に形成されたダミーゲート電極
113と、ダミーゲート電極113及び絶縁層12に設
けられた開口部114と、開口部114の底部に位置す
るダミーカソード電極111上に形成された円錐形のダ
ミー電子放出部115から構成されている。図2及び図
4に示すように、ダミーカソード電極111は、ゲート
電極13を構成するストライプ状のゲート電極構成層に
形成されており、ゲート電極構成層と、ダミーカソード
電極111を構成するストライプ状のダミーカソード電
極用導電材料層とは、これらの層の射影像が互いに直交
する方向に形成されており、これらのストライプ状の層
の射影像が重複する部分に相当する領域がダミー電子放
出領域に相当する。そして、かかるダミー電子放出領域
が、第1パネルP1の有効領域内に、通常、2次元マト
リクス状に配列されている。尚、ダミー電子放出領域
は、実施の形態1においては、複数のダミー電子放出素
子から構成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, a Spindt-type dummy electron-emitting device comprises a support 10 and a support 1.
, The insulating layer 12 formed on the support 10 and the dummy cathode electrode 111, the dummy gate electrode 113 formed on the insulating layer 12, the dummy gate electrode 113, and the insulating layer 12. It comprises an opening 114 provided in the layer 12 and a conical dummy electron emitting portion 115 formed on the dummy cathode electrode 111 located at the bottom of the opening 114. As shown in FIGS. 2 and 4, the dummy cathode electrode 111 is formed in a striped gate electrode forming layer forming the gate electrode 13, and the gate electrode forming layer and the striped gate forming the dummy cathode electrode 111 are formed. The dummy cathode electrode conductive material layer is formed such that projected images of these layers are formed in directions orthogonal to each other, and a region corresponding to a portion where the projected images of these striped layers overlap is a dummy electron emission region. Is equivalent to Then, such a dummy electron emitting region, the first panel P 1 effective area, are arranged generally in a two-dimensional matrix. In the first embodiment, the dummy electron emission region includes a plurality of dummy electron emission elements.

【0048】実施の形態1においては、ダミーゲート電
極113を構成するガス捕捉材料と、ゲート電極13を
構成するガス捕捉材料とは、同一のガス捕捉材料、具体
的には、ジルコニウム−アルミニウム合金(Zr−Al
合金)であり、ゲート電極13及びダミーゲート電極1
13は、単層構造を有する。
In the first embodiment, the gas trapping material forming the dummy gate electrode 113 and the gas trapping material forming the gate electrode 13 are the same gas trapping material, specifically, a zirconium-aluminum alloy ( Zr-Al
Alloy), the gate electrode 13 and the dummy gate electrode 1
13 has a single-layer structure.

【0049】一方、図1(図64における第2パネルP
2も参照)に示すように、第2パネルP2(アノードパネ
ルとも称される)は、基板20と、基板20上に所定の
パターンに従って形成された蛍光体層21(蛍光体層2
1R,21G,21B)と、蛍光体層21上の全面に亙
って形成されたアノード電極23から構成されている。
尚、蛍光体層21の間の基板20上には、ブラックマト
リクス22が形成されている。1画素は、第1パネルP
1側のカソード電極用導電材料層とゲート電極構成層と
が重複した電子放出領域(所定数が配列された電子放出
素子の一群を有する)と、電子放出領域に対面した第2
パネルP2側の蛍光体層21とによって構成される。有
効領域には、かかる画素が、例えば数十万〜数百万個も
のオーダーにて2次元マトリックス状に配列されてい
る。
On the other hand, FIG. 1 (second panel P in FIG. 64)
2 ), a second panel P 2 (also referred to as an anode panel) includes a substrate 20 and a phosphor layer 21 (phosphor layer 2) formed on the substrate 20 according to a predetermined pattern.
1R, 21G, 21B) and an anode electrode 23 formed over the entire surface of the phosphor layer 21.
Note that a black matrix 22 is formed on the substrate 20 between the phosphor layers 21. One pixel corresponds to the first panel P
An electron emission region (having a group of electron emission elements in which a predetermined number is arranged) in which the cathode electrode conductive material layer and the gate electrode constituent layer on one side overlap, and a second surface facing the electron emission region.
It constituted by a phosphor layer 21 of the panel P 2 side. In the effective area, such pixels are arranged in a two-dimensional matrix in the order of, for example, hundreds of thousands to millions.

【0050】ゲート電極13とカソード電極11との電
位差ΔVが、或る閾値電圧Vth以上になると、かかる電
位差ΔVによって生成した電界に基づき、電子放出部1
5の先端から量子トンネル効果によって電子が放出され
る。また、ダミーゲート電極113とダミーカソード電
極111との電位差ΔVDが、或る閾値電圧Vth-D以上
になると、かかる電位差ΔVDによって生成した電界に
基づき、ダミー電子放出部115の先端から量子トンネ
ル効果によって電子が放出される。
When the potential difference ΔV between the gate electrode 13 and the cathode electrode 11 exceeds a certain threshold voltage V th , the electron emission portion 1 is generated based on the electric field generated by the potential difference ΔV.
Electrons are emitted from the tip of No. 5 by the quantum tunnel effect. Further, when the potential difference ΔV D between the dummy gate electrode 113 and the dummy cathode electrode 111 becomes equal to or higher than a certain threshold voltage V th-D , the quantum from the tip of the dummy electron emission section 115 based on the electric field generated by the potential difference ΔV D. Electrons are emitted by the tunnel effect.

【0051】実施の形態1においては、表示装置を駆動
するための回路を、図2に示すように、電子放出部15
(より具体的には、カソード電極11)に電気的に接続
された電子放出部駆動回路である制御回路30、ダミー
電子放出部115に電気的に接続されたダミー電子放出
部駆動回路33、並びに、ゲート電極13及びダミーゲ
ート電極113に電気的に接続されたゲート電極駆動回
路である走査回路31から構成した。実施の形態1にお
いては、1行の電子放出領域内における少なくとも1つ
の電子放出領域を作動させる際、この1行の電子放出領
域の近傍のダミー電子放出領域の一部若しくは全てを作
動させるが、具体的には、1行の電子放出領域内に含ま
れ、電子放出領域に隣接するダミー電子放出領域の全て
を作動させる。尚、場合によっては、電子放出領域に隣
接するダミー電子放出領域の一部を作動させてもよい。
In the first embodiment, a circuit for driving the display device is provided as shown in FIG.
(More specifically, the control circuit 30 is an electron emission unit driving circuit electrically connected to the cathode electrode 11), the dummy electron emission unit driving circuit 33 electrically connected to the dummy electron emission unit 115, and , A scanning circuit 31 which is a gate electrode driving circuit electrically connected to the gate electrode 13 and the dummy gate electrode 113. In the first embodiment, when at least one electron emission region in one row of electron emission regions is operated, part or all of the dummy electron emission regions near the one row of electron emission regions are operated. Specifically, all of the dummy electron emission regions included in one row of electron emission regions and adjacent to the electron emission regions are activated. In some cases, a part of the dummy electron emission region adjacent to the electron emission region may be operated.

【0052】実施の形態1の表示装置において、行方向
(X方向)に配列された電子放出領域を列方向(Y方
向)に順次作動させる。具体的には、ゲート電極13及
びダミーゲート電極113が形成されたストライプ状の
ゲート電極構成層のそれぞれに、順次、走査回路31か
ら一定の電圧VGを印加していく。一方、制御回路30
からカソード電極11を構成するストライプ状のカソー
ド電極用導電材料層のそれぞれに0≦[VC-MAX乃至V
C-MIN](<VG)の電圧を印加する。これによって、電
圧VGが印加されたストライプ状のゲート電極構成層
と、電圧VC-MAX乃至VC-MINが印加されたそれぞれのカ
ソード電極用導電材料層とが重複する電子放出領域にあ
っては、(VG−VC-MIN)のとき、電位差ΔVが最大と
なり、電子放出領域からの電子放出量が最大となり、こ
の電子がアノード電極23に引き付けられ、蛍光体層2
1に衝突する。尚、アノード電極23にはゲート電極1
3よりも更に高い正電圧が加速電源32から印加され
る。その結果、かかる電子放出領域に対応した蛍光体層
の発光輝度が最高となる。一方、(VG−VC-MAX)のと
き、電位差ΔVは最小となり、電子放出領域からは電子
が放出されず、かかる電子放出領域に対応した蛍光体層
は発光しない。カソード電極用導電材料層のそれぞれに
C-MAX乃至VC-MINの電圧を印加することによって、蛍
光体層の発光輝度の制御を行うことができる。
In the display device of the first embodiment, the electron emission regions arranged in the row direction (X direction) are sequentially operated in the column direction (Y direction). More specifically, each of the gate electrodes 13 and the dummy gate electrode 113 is formed a stripe-shaped gate electrode structure layer, successively, we continue to apply a constant voltage V G from the scanning circuit 31. On the other hand, the control circuit 30
From 0 ≦ [V C-MAX to V C
C-MIN] to apply a voltage of (<V G). Thus, there a gate electrode constituting layer stripe which the voltage V G is applied, the electron-emitting region where the respective cathode electrode conductive material layer to which the voltage V C-MAX to V C-MIN is applied overlap Te, when the (V G -V C-MIN) , the potential difference ΔV is the maximum, the amount of electrons emitted from the electron-emitting region is maximized, and the electrons are attracted to the anode electrode 23, phosphor layer 2
Collide with 1. The anode electrode 23 has a gate electrode 1
A positive voltage higher than 3 is applied from the acceleration power supply 32. As a result, the emission luminance of the phosphor layer corresponding to such an electron emission region becomes the highest. On the other hand, when (V G -V C-MAX) , the potential difference ΔV is minimized, is from the electron-emitting region is not electrons are emitted, the phosphor layer corresponding to such an electron-emitting region does not emit light. By applying a voltage of V C-MAX to V C-MIN to each of the conductive material layers for the cathode electrode, the emission luminance of the phosphor layer can be controlled.

【0053】一方、ダミー電子放出部駆動回路33から
ダミーカソード電極111を構成するストライプ状のダ
ミーカソード電極用導電材料層の全てに、同時に、例え
ば、VC-MINの電圧を印加する。これによって、電圧VG
が印加されたストライプ状のゲート電極構成層と、電圧
C-MINが印加されたそれぞれのダミーカソード電極用
導電材料層とが重複する全てのダミー電子放出領域にあ
っては、電位差ΔVDが最大となり、全てのダミー電子
放出領域から電子が放出される。即ち、1行の電子放出
領域内に含まれ、電子放出領域に隣接するダミー電子放
出領域の全てを作動させることができる。
On the other hand, a voltage of, for example, V C-MIN is simultaneously applied to all of the stripe-shaped dummy cathode electrode conductive material layers constituting the dummy cathode electrode 111 from the dummy electron emission portion drive circuit 33. As a result, the voltage V G
In all the dummy electron emission regions where the stripe-shaped gate electrode constituent layer to which the voltage V C-MIN is applied and the respective dummy cathode electrode conductive material layers to which the voltage V C-MIN is applied, the potential difference ΔV D The maximum is reached, and electrons are emitted from all the dummy electron emission regions. That is, all the dummy electron emission regions included in one row of the electron emission regions and adjacent to the electron emission regions can be operated.

【0054】ダミー電子放出領域の作動によって、ダミ
ー電子放出素子から電子が放出され、かかる電子がダミ
ーゲート電極113に衝突すると、ダミーゲート電極1
13を構成するガス捕捉材料が活性化され、その結果、
ガス捕捉材料によって放出ガスを確実に、且つ、安定し
て捕捉することができる。
By the operation of the dummy electron emission region, electrons are emitted from the dummy electron emission element, and when such electrons collide with the dummy gate electrode 113, the dummy gate electrode 1
13 are activated, so that
The released gas can be reliably and stably captured by the gas capturing material.

【0055】スピント型の電子放出部、ダミー電子放出
部の製造方法については後述する。
The manufacturing method of the Spindt-type electron emitting portion and the dummy electron emitting portion will be described later.

【0056】図6及び図7にダミーゲート電極の変形例
を示す。
FIGS. 6 and 7 show modified examples of the dummy gate electrode.

【0057】図6の(A)に示すダミーゲート電極は、
単層構造ではなく、例えばニッケル(Ni)といった導
電性材料から成る第1層113Aと、ガス捕捉材料から
成る第2層113Bとの積層構造を有する。尚、第1層
113Aを、ガラス材料等の絶縁性材料から構成しても
よいが、この場合には、第2層113Bが導電性を有し
ている必要がある。
The dummy gate electrode shown in FIG.
Instead of a single-layer structure, it has a stacked structure of a first layer 113A made of a conductive material such as nickel (Ni) and a second layer 113B made of a gas trapping material. Note that the first layer 113A may be made of an insulating material such as a glass material, but in this case, the second layer 113B needs to have conductivity.

【0058】図6の(B)に示すダミーゲート電極は、
導電性材料あるいはガス捕捉材料から成るから成る第1
層113Aと、絶縁性材料から成る第2層113Bと、
ガス捕捉材料から成る第3層113C(ガス捕捉層)と
の積層構造を有する。
The dummy gate electrode shown in FIG.
A first material comprising a conductive material or a gas trapping material;
A layer 113A, a second layer 113B made of an insulating material,
It has a laminated structure with the third layer 113C (gas trapping layer) made of a gas trapping material.

【0059】図7の(A)に示すダミーゲート電極は、
導電性材料から成る第1層113Aと、ガス捕捉材料か
ら成る第2層113Bとの積層構造を有するが、図6の
(A)に示したダミーゲート電極と異なり、第1層に設
けられた開口部114の上部開口端の大きさが下部開口
端の大きさよりも小さい構造を有する。ダミー電子放出
部115から放出された電子が、第1層113A近傍の
絶縁層12に入射すると、絶縁層のその部分からガスが
放出される虞があるが、このような構造にすることで、
電子の経路が第1層113Aの内壁側に歪曲したとして
も、電子が絶縁層12内に入射する虞が少なくなり、絶
縁層12からのガス放出を防止することができる。
The dummy gate electrode shown in FIG.
Although it has a laminated structure of a first layer 113A made of a conductive material and a second layer 113B made of a gas trapping material, unlike the dummy gate electrode shown in FIG. 6A, it is provided in the first layer. The size of the upper opening end of the opening 114 is smaller than the size of the lower opening end. When the electrons emitted from the dummy electron emission unit 115 enter the insulating layer 12 near the first layer 113A, gas may be emitted from that part of the insulating layer. By adopting such a structure,
Even if the electron path is distorted toward the inner wall side of the first layer 113A, the possibility that electrons enter the insulating layer 12 is reduced, and gas emission from the insulating layer 12 can be prevented.

【0060】図7の(B)に示すダミーゲート電極も、
導電性材料から成る第1層113Aと、ガス捕捉材料か
ら成る第2層113Bとの積層構造を有するが、図6の
(A)に示したダミーゲート電極と異なり、第1層に設
けられた開口部114の上部開口端の大きさが下部開口
端の大きさよりも大きい構造を有する。
The dummy gate electrode shown in FIG.
Although it has a laminated structure of a first layer 113A made of a conductive material and a second layer 113B made of a gas trapping material, unlike the dummy gate electrode shown in FIG. 6A, it is provided in the first layer. The opening 114 has a structure in which the size of the upper opening end is larger than the size of the lower opening end.

【0061】図7の(C)に示すダミーゲート電極も、
導電性材料から成る第1層113Aと、ガス捕捉材料か
ら成る第2層113Bとの積層構造を有するが、図6の
(A)に示したダミーゲート電極と異なり、第1層に設
けられた開口部114の上部開口端の大きさが下部開口
端の大きさよりも大きく、しかも、第1層113Aの開
口端側壁が第2層113Bで覆われている。このような
構造とすることによって、ダミーゲート電極における電
子の通過路となる開口部114の開口端側壁が、全て、
ガス捕捉材料から成る第2層113Bによって覆われた
状態となり、電子が開口端側壁に入射したとしても、電
子の入射部分は必然的にガス捕捉材料であるが故に、ダ
ミーゲート電極からガスが放出されることはない。
The dummy gate electrode shown in FIG.
Although it has a laminated structure of a first layer 113A made of a conductive material and a second layer 113B made of a gas trapping material, unlike the dummy gate electrode shown in FIG. 6A, it is provided in the first layer. The size of the upper opening end of the opening 114 is larger than the size of the lower opening end, and the side wall of the opening end of the first layer 113A is covered with the second layer 113B. With such a structure, all of the open end side walls of the opening 114 serving as a passage for electrons in the dummy gate electrode have
Even when electrons are incident on the side wall of the opening end, the gas is emitted from the dummy gate electrode because the electron incident portion is inevitably the gas trapping material even if the electrons enter the state of being covered by the second layer 113B made of the gas trapping material. It will not be done.

【0062】尚、図7の(A)〜(C)に示したダミー
ゲート電極においては、第1層113Aのエッチング条
件を最適化することによって、傾斜した第1層113A
の開口端側壁を得ることができる。また、以上に説明し
た各種のダミーゲート電極の構造を、ゲート電極に適用
することができる。更には、以上に説明した各種のダミ
ーゲート電極の構造を、後述する各種の形式の電子放出
素子あるいはダミー電子放出素子、あるいは以下の実施
の形態に適用することができる。
In the dummy gate electrodes shown in FIGS. 7A to 7C, by optimizing the etching conditions of the first layer 113A, the inclined first layer 113A is formed.
Can be obtained. Further, the structures of the various types of dummy gate electrodes described above can be applied to the gate electrode. Furthermore, the structures of the various types of dummy gate electrodes described above can be applied to various types of electron-emitting devices or dummy electron-emitting devices described below, or the following embodiments.

【0063】尚、ダミー電子放出領域は、行方向(X方
向)に沿って、全ての電子放出領域と電子放出領域との
間に設けてもよいし、一定の間隔をもって設けてもよ
い。あるいは又、列方向(Y方向)に沿って、全ての電
子放出領域と電子放出領域との間に設けてもよいし、一
定の間隔をもって設けてもよい。
The dummy electron emission regions may be provided between all the electron emission regions and the electron emission regions along the row direction (X direction), or may be provided at regular intervals. Alternatively, they may be provided between all the electron emission regions and the electron emission regions along the column direction (Y direction), or may be provided at a fixed interval.

【0064】(実施の形態2)実施の形態2は、実施の
形態1の表示装置、及び、かかる表示装置を構成する表
示用パネルの変形である。実施の形態2の表示装置にお
ける表示用パネルの構成要素の模式的な配置図を図8に
示し、表示装置の一部分の分解斜視図を図9に示す。
(Embodiment 2) Embodiment 2 is a modification of the display device of Embodiment 1 and a display panel constituting such a display device. FIG. 8 shows a schematic layout of components of the display panel in the display device according to the second embodiment, and FIG. 9 shows an exploded perspective view of a part of the display device.

【0065】実施の形態2においては、実施の形態1と
異なり、電子放出部(具体的には、カソード電極11)
を構成するストライプ状の導電材料層とダミー電子放出
部(具体的には、ダミーカソード電極111)を構成す
るストライプ状の導電材料層とは共通であり(即ち、電
気的及び物理的に接続されており)、ゲート電極13が
形成されたストライプ状のゲート電極構成層とダミーゲ
ート電極113が形成されたストライプ状のダミーゲー
ト電極構成層とは、電気的及び物理的に独立している構
成(前述の構成)とした。
In the second embodiment, unlike the first embodiment, the electron-emitting portion (specifically, the cathode electrode 11)
And the stripe-shaped conductive material layer forming the dummy electron-emitting portion (specifically, the dummy cathode electrode 111) is common (that is, electrically and physically connected). And a stripe-shaped gate electrode forming layer on which the gate electrode 13 is formed and a stripe-shaped dummy gate electrode forming layer on which the dummy gate electrode 113 is formed are electrically and physically independent. The above configuration).

【0066】実施の形態2においては、表示装置を駆動
するための回路を、図8に示すように、電子放出部及び
ダミー電子放出部(具体的には、カソード電極11及び
ダミーカソード電極111)に電気的に接続された電子
放出部/ダミー電子放出部駆動回路である制御回路3
0、ゲート電極13に電気的に接続されたゲート電極駆
動回路である走査回路31、並びに、ダミーゲート電極
113に電気的に接続されたダミーゲート電極駆動回路
34から構成した。実施の形態2においては、1行の電
子放出領域内における少なくとも1つの電子放出領域を
作動させる際、この1行の電子放出領域の近傍のダミー
電子放出領域の一部若しくは全てを作動させるが、具体
的には、1行の電子放出領域に隣接するダミー電子放出
領域の一部を作動させる。
In the second embodiment, the circuit for driving the display device includes an electron emitting portion and a dummy electron emitting portion (specifically, a cathode electrode 11 and a dummy cathode electrode 111) as shown in FIG. Control circuit 3 which is an electron emission section / dummy electron emission section drive circuit electrically connected to
0, a scanning circuit 31 which is a gate electrode drive circuit electrically connected to the gate electrode 13, and a dummy gate electrode drive circuit 34 electrically connected to the dummy gate electrode 113. In the second embodiment, when at least one electron emission region in one row of electron emission regions is operated, part or all of the dummy electron emission regions near the one row of electron emission regions are operated. Specifically, a part of the dummy electron emission region adjacent to the electron emission region in one row is operated.

【0067】実施の形態2の表示装置においても、行方
向(X方向)に配列された電子放出領域を列方向(Y方
向)に順次作動させる。具体的には、ゲート電極構成層
のそれぞれに、順次、走査回路31から一定の電圧VG
を印加していく。一方、制御回路30からカソード電極
11を構成するストライプ状のカソード電極用導電材料
層のそれぞれに0≦[VC-MAX乃至VC-MIN](<VG
の電圧を印加する。これによって、電圧VGが印加され
たストライプ状のゲート電極構成層と、電圧VC -MAX
至VC-MINが印加されたそれぞれのカソード電極用導電
材料層とが重複する電子放出領域にあっては、(VG
C-MIN)のとき、電位差ΔVが最大となり、電子放出
領域からの電子放出量が最大となり、この電子がアノー
ド電極23に引き付けられ、蛍光体層21に衝突する。
その結果、かかる電子放出領域に対応した蛍光体層の発
光輝度が最高となる。一方、(VG−VC-MAX)のとき、
電位差ΔVが最小となり、電子放出領域からは電子が放
出されず、かかる電子放出領域に対応した蛍光体層は発
光しない。カソード電極用導電材料層のそれぞれにVC-
MAX乃至VC-MINの電圧を印加することによって、蛍光体
層の発光輝度の制御を行うことができる。
In the display device according to the second embodiment, the electron emission regions arranged in the row direction (X direction) are sequentially operated in the column direction (Y direction). Specifically, the scanning circuit 31 sequentially applies a constant voltage V G to each of the gate electrode constituent layers.
Is applied. On the other hand, the control circuit 30 applies 0 ≦ [V C-MAX to V C-MIN ] (<V G ) to each of the stripe-shaped conductive material layers for the cathode electrode constituting the cathode electrode 11.
Is applied. Thus, there a stripe-shaped gate electrode structure layer to which the voltage V G is applied, the electron-emitting region where the electrically conductive material layer for each of the cathode electrode to which the voltage V C -MAX to V C-MIN is applied overlap Te is, (V G -
In the case of (V C-MIN ), the potential difference ΔV becomes maximum, the amount of electrons emitted from the electron emission region becomes maximum, and the electrons are attracted to the anode electrode 23 and collide with the phosphor layer 21.
As a result, the emission luminance of the phosphor layer corresponding to such an electron emission region becomes the highest. On the other hand, when (V G -V C-MAX) ,
The potential difference ΔV becomes minimum, no electrons are emitted from the electron emission region, and the phosphor layer corresponding to the electron emission region does not emit light. V C- is applied to each of the conductive material layers for the cathode electrode.
By applying a voltage of MAX to V C-MIN, the luminance of the phosphor layer can be controlled.

【0068】一方、ダミーゲート電極駆動回路34から
ダミーゲート電極113を構成するストライプ状のダミ
ーゲート電極構成層の全てあるいは一部に(例えば、電
圧が印加されたストライプ状のゲート電極構成層の両側
に位置するストライプ状のダミーゲート電極構成層に、
あるいは又、作動させる1行の電子放出領域よりも後に
作動する1行の電子放出領域の片側あるいは両側に位置
するストライプ状のダミーゲート電極構成層に)、同時
に、VGの電圧を印加する。これによって、電圧VGが印
加されたストライプ状のダミーゲート電極構成層と、電
圧VC-MAX乃至VC-MINが印加されたそれぞれのカソード
電極用導電材料層とが重複するダミー電子放出領域で
は、電位差ΔVDが閾値電圧VD-th以上である場合、か
かるダミー電子放出領域から電子が放出される。即ち、
1行の電子放出領域内における少なくとも1つの電子放
出領域を作動させる際、この1行の電子放出領域の近傍
のダミー電子放出領域の一部を作動させる。
On the other hand, all or part of the stripe-shaped dummy gate electrode forming layer constituting the dummy gate electrode 113 from the dummy gate electrode drive circuit 34 (for example, both sides of the voltage-applied stripe-shaped gate electrode forming layer) In the stripe-shaped dummy gate electrode constituent layer located at
Alternatively, one side or stripe-shaped dummy gate electrode structure layer located on both sides of the electron emission regions of one row to be actuated later than the electron emission regions of one row to be actuated), at the same time, a voltage of V G. Thus, a stripe-shaped dummy gate electrode constituting layer to which the voltage V G is applied, the dummy electron emitting region where the respective cathode electrode conductive material layer to which the voltage V C-MAX to V C-MIN is applied overlap In this case, when the potential difference ΔV D is equal to or larger than the threshold voltage V D-th , electrons are emitted from the dummy electron emission region. That is,
When operating at least one electron emission region in one row of electron emission regions, a part of the dummy electron emission region near the one row of electron emission regions is operated.

【0069】ダミー電子放出領域の作動によって、ダミ
ー電子放出素子から電子が放出され、かかる電子がダミ
ーゲート電極113に衝突すると、ダミーゲート電極1
13を構成するガス捕捉材料が活性化され、その結果、
ガス捕捉材料によって放出ガスを確実に、且つ、安定し
て捕捉することができる。
By the operation of the dummy electron emission region, electrons are emitted from the dummy electron emission element, and when the electrons collide with the dummy gate electrode 113, the dummy gate electrode 1
13 are activated, so that
The released gas can be reliably and stably captured by the gas capturing material.

【0070】尚、ダミー電子放出領域は、列行方向(Y
方向)に沿って、全ての電子放出領域と電子放出領域と
の間に設けてもよいし、一定の間隔をもって設けてもよ
い。また、ダミーゲート電極構成層に(VC-MAX+V
D-th)以上の電圧を印加すれば、1行の電子放出領域内
における少なくとも1つの電子放出領域を作動させる
際、この1行の電子放出領域の近傍のダミー電子放出領
域の全てを作動させることができる。
Incidentally, the dummy electron emission region is arranged in the column and row direction (Y
Along the direction), may be provided between all the electron emission regions and the electron emission regions, or may be provided at a constant interval. In addition, (V C-MAX + V
When a voltage equal to or higher than D-th ) is applied, when at least one electron emission region in one row of electron emission regions is activated, all of the dummy electron emission regions near the one row of electron emission regions are activated. be able to.

【0071】(実施の形態3)実施の形態3も、実施の
形態1の表示装置、及び、かかる表示装置を構成する表
示用パネルの変形である。実施の形態3の表示装置にお
ける表示用パネルの構成要素の模式的な配置図を図10
に示す。
(Third Embodiment) The third embodiment is also a modification of the display device of the first embodiment and the display panel constituting the display device. FIG. 10 is a schematic layout diagram of components of the display panel in the display device according to the third embodiment.
Shown in

【0072】実施の形態3においては、実施の形態1と
異なり、表示用パネルあるいは平面型表示装置における
第1パネルP1を構成する全てのゲート電極13とダミ
ーゲート電極113とが1つの平板状(シート)の電極
構成層(例えば、ガス捕捉材料から成る単層構造、ある
いは、導電性材料又は絶縁性材料から成る第1層と、ガ
ス捕捉材料から成る第2層(ガス捕捉層)との積層構
造)から構成され、電子放出部とダミー電子放出部とは
電気的及び物理的に独立している構成(前述の構成)
とした。
[0072] In the third embodiment, unlike the first embodiment, all of the gate electrode 13 constituting the first panel P 1 of the display panel or flat panel display device and the dummy gate electrode 113 is shaped single flat (Sheet) having a single-layer structure made of a gas-trapping material, or a first layer made of a conductive or insulating material and a second layer (gas-trapping layer) made of a gas-trapping material (Electron emission section and dummy electron emission section are electrically and physically independent from each other (the above-described configuration).
And

【0073】即ち、実施の形態3においては、カソード
電極11は、画素に対応して、例えば、矩形の平面形状
を有する。一方、ダミーカソード電極111も、例え
ば、矩形の平面形状を有する。ゲート電極及びダミーゲ
ート電極の形状、並びに、カソード電極11及びダミー
カソード電極111の形状が相違する点を除き、その他
の構造は実施の形態1と同様とすることができるので、
詳細な説明は省略する。
That is, in the third embodiment, the cathode electrode 11 has, for example, a rectangular planar shape corresponding to the pixel. On the other hand, the dummy cathode electrode 111 also has, for example, a rectangular planar shape. Except that the shapes of the gate electrode and the dummy gate electrode and the shapes of the cathode electrode 11 and the dummy cathode electrode 111 are different, other structures can be the same as those in Embodiment 1,
Detailed description is omitted.

【0074】実施の形態3においては、表示装置を駆動
するための回路を、図10に示すように、電子放出部1
5(より具体的には、カソード電極11)に電気的に接
続された電子放出部駆動回路である制御回路30、ダミ
ー電子放出部115に電気的に接続されたダミー電子放
出部駆動回路33、並びに、ゲート電極13及びダミー
ゲート電極113に電気的に接続されたゲート電極/ダ
ミーゲート電極駆動回路(図示せず)から構成した。実
施の形態3においては、1行の電子放出領域内における
少なくとも1つの電子放出領域を作動させる際、全ての
ダミー電子放出領域を作動させる。
In the third embodiment, a circuit for driving the display device is provided as shown in FIG.
5 (more specifically, a control circuit 30 which is an electron emission unit driving circuit electrically connected to the cathode electrode 11); a dummy electron emission unit driving circuit 33 electrically connected to the dummy electron emission unit 115; In addition, a gate electrode / dummy gate electrode driving circuit (not shown) electrically connected to the gate electrode 13 and the dummy gate electrode 113 was formed. In the third embodiment, when operating at least one electron emission region in one row of electron emission regions, all dummy electron emission regions are operated.

【0075】尚、制御回路30は、データ回路130A
とスキャン回路130Bから構成されている。各カソー
ド電極11は、MOSトランジスタから成るスイッチン
グ素子130Cを介してデータ回路130Aに接続され
ている。また、MOSトランジスタのゲート部は、スキ
ャン回路130Bに接続されている。MOSトランジス
タは、例えば、Nチャネル型のMOSトランジスタであ
り、スキャン回路130B及びデータ回路130Aから
印加された制御信号に応じてオン/オフ制御がなされる
スイッチング素子として機能する。そして、スイッチン
グ素子130Cが導通状態となったときに、スイッチン
グ素子130Cに接続されたカソード電極11に、スキ
ャン回路130B及びデータ回路130Aから加えられ
た制御信号に応じて電圧が印加される。MOSトランジ
スタを、Pチャネル型のMOSトランジスタにより構成
してもよい。また、MOSトランジスタを、MOSトラ
ンジスタと同等のスイッチング機能を有する他のスイッ
チング手段に置き換えて構成してもよい。
The control circuit 30 is provided with a data circuit 130A.
And a scan circuit 130B. Each cathode electrode 11 is connected to a data circuit 130A via a switching element 130C composed of a MOS transistor. The gate of the MOS transistor is connected to the scan circuit 130B. The MOS transistor is, for example, an N-channel MOS transistor, and functions as a switching element that is turned on / off in accordance with a control signal applied from the scan circuit 130B and the data circuit 130A. Then, when the switching element 130C is turned on, a voltage is applied to the cathode electrode 11 connected to the switching element 130C according to a control signal applied from the scan circuit 130B and the data circuit 130A. The MOS transistor may be constituted by a P-channel type MOS transistor. Further, the MOS transistor may be replaced with another switching means having a switching function equivalent to that of the MOS transistor.

【0076】実施の形態3の表示装置においても、行方
向(X方向)に配列された電子放出領域を列方向(Y方
向)に順次作動させる。具体的には、ゲート電極13及
びダミーゲート電極113が形成された1つの平板状
(シート)の電極構成層に、ゲート電極駆動回路から一
定の電圧VGを印加しておく。一方、制御回路30によ
り所望のスイッチング素子130Cを導通状態とするこ
とによって、カソード電極11のそれぞれに0≦[V
C-MAX乃至VC-MIN](<VG)の電圧を印加する。これ
によって、電圧VGが印加されたゲート電極13と、電
圧VC-MAX乃至VC-MI Nが印加されたそれぞれのカソード
電極11から構成された電子放出領域にあっては、(V
G−VC-MIN)のとき、電位差ΔVが最大となり、電子放
出領域からの電子放出量が最大となり、この電子がアノ
ード電極23に引き付けられ、蛍光体層21に衝突す
る。その結果、かかる電子放出領域に対応した蛍光体層
の発光輝度が最高となる。一方、(VG−VC-MAX)のと
き、電位差ΔVが最小となり、電子放出領域からは電子
が放出されず、かかる電子放出領域に対応した蛍光体層
は発光しない。カソード電極用導電材料層のそれぞれに
C-MAX乃至VC-MINの電圧を印加することによって、蛍
光体層の発光輝度の制御を行うことができる。
In the display device according to the third embodiment, the electron emission regions arranged in the row direction (X direction) are sequentially operated in the column direction (Y direction). More specifically, the electrode layers constituting the one plate-like gate electrodes 13 and the dummy gate electrode 113 is formed (sheet), keep applying a constant voltage V G from the gate electrode driving circuit. On the other hand, when the desired switching element 130C is turned on by the control circuit 30, 0 ≦ [V
C-MAX to V C-MIN] to apply a voltage of (<V G). Thereby, the gate electrode 13 to which the voltage V G is applied, in the electron-emitting region made up of the respective cathode electrode 11 to which the voltage V C-MAX to V C-MI N is applied, (V
G− V C−MIN ), the potential difference ΔV becomes maximum, the amount of electrons emitted from the electron emission region becomes maximum, and the electrons are attracted to the anode electrode 23 and collide with the phosphor layer 21. As a result, the emission luminance of the phosphor layer corresponding to such an electron emission region becomes the highest. On the other hand, when (V G -V C-MAX) , the potential difference ΔV is minimized, is from the electron-emitting region is not electrons are emitted, the phosphor layer corresponding to such an electron-emitting region does not emit light. By applying a voltage of V C-MAX to V C-MIN to each of the conductive material layers for the cathode electrode, the emission luminance of the phosphor layer can be controlled.

【0077】一方、ダミー電子放出部駆動回路33から
ダミーカソード電極111の全てに、同時に、例えば、
C-MINの電圧を印加する。これによって、電圧VGが印
加されているダミーゲート電極113と、電圧VC-MIN
が印加されたダミーカソード電極111とが重複する全
てのダミー電子放出領域にあっては、電位差ΔVDが最
大となり、全てのダミー電子放出領域から電子が放出さ
れる。即ち、1行の電子放出領域内における少なくとも
1つの電子放出領域を作動させる際、全てのダミー電子
放出領域を作動させることができる。
On the other hand, the dummy electron emitting portion driving circuit 33 simultaneously applies, for example,
Apply a voltage of V C-MIN . Thus, the dummy gate electrode 113 to which the voltage V G is applied, the voltage V C-MIN
Is applied to all the dummy electron emission regions where the dummy cathode electrode 111 overlaps, the potential difference ΔV D becomes maximum, and electrons are emitted from all the dummy electron emission regions. That is, when operating at least one electron emission region in one row of electron emission regions, all dummy electron emission regions can be operated.

【0078】ダミー電子放出領域の作動によって、ダミ
ー電子放出素子から電子が放出され、かかる電子がダミ
ーゲート電極113に衝突すると、ダミーゲート電極1
13を構成するガス捕捉材料が活性化され、その結果、
ガス捕捉材料によって放出ガスを確実に、且つ、安定し
て捕捉することができる。
By the operation of the dummy electron emission region, electrons are emitted from the dummy electron emission element, and when such electrons collide with the dummy gate electrode 113, the dummy gate electrode 1
13 are activated, so that
The released gas can be reliably and stably captured by the gas capturing material.

【0079】尚、ダミー電子放出領域は、行方向(X方
向)に沿って、全ての電子放出領域と電子放出領域との
間に設けてもよいし、一定の間隔をもって設けてもよ
い。あるいは又、ダミー電子放出領域を、列方向(Y方
向)に沿って、全ての電子放出領域と電子放出領域との
間に設けてもよいし、一定の間隔をもって設けてもよ
い。更には、ダミーカソード電極を、実施の形態1と同
様に、ストライプ状のダミーカソード電極用導電材料層
から構成してもよい。
The dummy electron emission regions may be provided between all the electron emission regions and the electron emission regions along the row direction (X direction), or may be provided at regular intervals. Alternatively, the dummy electron emission regions may be provided between all the electron emission regions and the electron emission regions along the column direction (Y direction), or may be provided at regular intervals. Further, similarly to the first embodiment, the dummy cathode electrode may be formed of a stripe-shaped conductive material layer for a dummy cathode electrode.

【0080】(実施の形態4)実施の形態4は、実施の
形態2の表示装置、及び、かかる表示装置を構成する表
示用パネルの変形である。図11に実施の形態4の表示
装置における表示用パネルの構成要素の模式的な配置図
を示す。
(Embodiment 4) Embodiment 4 is a modification of the display device of Embodiment 2 and a display panel constituting such a display device. FIG. 11 shows a schematic layout of components of the display panel in the display device according to the fourth embodiment.

【0081】実施の形態4においては、実施の形態2と
異なり、表示用パネルあるいは平面型表示装置における
第1パネルP1を構成する全ての電子放出部とダミー電
子放出部の構成要素の一部(具体的には、カソード電極
及びダミーカソード電極)が1つの平板状(シート)の
導電性材料から形成され、ゲート電極13が形成された
ストライプ状のゲート電極構成層とダミーゲート電極1
13が形成されたストライプ状のダミーゲート電極構成
層とは、電気的及び物理的に独立している構成(前述
の構成)とした。
[0081] In the fourth embodiment, unlike the second embodiment, some components of the first all the electron-emitting panel constituting the P 1 and the dummy electron emitting portion of the display panel or flat panel display device (Specifically, a cathode electrode and a dummy cathode electrode) are formed from one plate-shaped (sheet) conductive material, and a stripe-shaped gate electrode constituent layer on which a gate electrode 13 is formed and a dummy gate electrode 1
A configuration (the above-described configuration) that is electrically and physically independent of the stripe-shaped dummy gate electrode forming layer on which 13 is formed.

【0082】即ち、実施の形態4においては、ゲート電
極13は、画素に対応して、例えば、矩形の平面形状を
有する。一方、ダミーゲート電極113、例えば、矩形
の平面形状を有する。ゲート電極13及びダミーゲート
電極113の形状、カソード電極及びダミーカソード電
極の形状が相違する点を除き、その他の構造は実施の形
態1と同様とすることができるので、詳細な説明は省略
する。
That is, in the fourth embodiment, the gate electrode 13 has, for example, a rectangular planar shape corresponding to the pixel. On the other hand, the dummy gate electrode 113 has, for example, a rectangular planar shape. Except for differences in the shapes of the gate electrode 13 and the dummy gate electrode 113, and the shapes of the cathode electrode and the dummy cathode electrode, the other structures can be the same as those in Embodiment 1, and therefore detailed description is omitted.

【0083】実施の形態4においては、表示装置を駆動
するための回路を、図11に示すように、電子放出部及
びダミー電子放出部(具体的には、カソード電極及びダ
ミーカソード電極)に電気的に接続された電子放出部/
ダミー電子放出部駆動回路(図示せず)、ゲート電極1
3に電気的に接続されたゲート電極駆動回路である走査
回路31、並びに、ダミーゲート電極113に電気的に
接続されたダミーゲート電極駆動回路34からから構成
した。実施の形態4においては、1行の電子放出領域内
における少なくとも1つの電子放出領域を作動させる
際、全てのダミー電子放出領域を作動させる。
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 11, a circuit for driving a display device is electrically connected to an electron emitting portion and a dummy electron emitting portion (specifically, a cathode electrode and a dummy cathode electrode). Electron emission part /
Dummy electron emission section drive circuit (not shown), gate electrode 1
3 and a scanning circuit 31 which is a gate electrode driving circuit electrically connected to the dummy gate electrode 113, and a dummy gate electrode driving circuit 34 electrically connected to the dummy gate electrode 113. In the fourth embodiment, when operating at least one electron emission region in one row of electron emission regions, all dummy electron emission regions are operated.

【0084】尚、走査回路31は、実施の形態3と同様
に、データ回路131Aとスキャン回路131Bから構
成されている。ゲート電極13は、MOSトランジスタ
から成るスイッチング素子131Cを介してデータ回路
131Aに接続されている。また、MOSトランジスタ
のゲート部は、スキャン回路131Bに接続されてい
る。MOSトランジスタは、例えば、Nチャネル型のM
OSトランジスタであり、スキャン回路131B及びデ
ータ回路131Aから印加された走査信号に応じてオン
/オフ制御がなされるスイッチング素子として機能す
る。そして、スイッチング素子131Cが導通状態とな
ったときに、スイッチング素子131Cに接続されたゲ
ート電極13に、スキャン回路131B及びデータ回路
131Aから加えられた制御信号に応じて電圧が印加さ
れる。MOSトランジスタを、Pチャネル型のMOSト
ランジスタにより構成してもよい。また、MOSトラン
ジスタを、MOSトランジスタと同等のスイッチング機
能を有する他のスイッチング手段に置き換えて構成して
もよい。
The scanning circuit 31 includes a data circuit 131A and a scanning circuit 131B as in the third embodiment. The gate electrode 13 is connected to the data circuit 131A via a switching element 131C composed of a MOS transistor. The gate of the MOS transistor is connected to the scan circuit 131B. The MOS transistor is, for example, an N-channel M
An OS transistor, which functions as a switching element that is turned on / off in accordance with a scan signal applied from the scan circuit 131B and the data circuit 131A. When the switching element 131C is turned on, a voltage is applied to the gate electrode 13 connected to the switching element 131C according to a control signal applied from the scan circuit 131B and the data circuit 131A. The MOS transistor may be constituted by a P-channel type MOS transistor. Further, the MOS transistor may be replaced with another switching means having a switching function equivalent to that of the MOS transistor.

【0085】実施の形態4の表示装置においても、行方
向(X方向)に配列された電子放出領域を列方向(Y方
向)に順次作動させる。具体的には、カソード電極11
及びダミーカソード電極111が形成された1つの平板
状(シート)の電極構成層に、電子放出部/ダミー電子
放出部駆動回路から一定の電圧VCを印加しておく。一
方、走査回路31により所望のスイッチング素子131
Cを導通状態とすることによって、ゲート電極13のそ
れぞれにVC<[VG-MAX乃至VG-MIN]の電圧を印加す
る。これによって、電圧VCが印加されたカソード電極
11と、電圧VG -MAX乃至VG-MINが印加されたそれぞれ
のゲート電極13から構成された電子放出領域にあって
は、(VG-MAX−VC)のとき、電位差ΔVが最大とな
り、電子放出領域からの電子放出量が最大となり、この
電子がアノード電極23に引き付けられ、蛍光体層21
に衝突する。その結果、かかる電子放出領域に対応した
蛍光体層の発光輝度が最高となる。一方、(VG-MIN
C)のとき、電位差ΔVが最小となり、電子放出領域
からは電子が放出されず、かかる電子放出領域に対応し
た蛍光体層は発光しない。ゲート電極13のそれぞれに
G-MAX乃至VG-MINの電圧を印加することによって、蛍
光体層の発光輝度の制御を行うことができる。
In the display device according to the fourth embodiment, the electron emission regions arranged in the row direction (X direction) are sequentially operated in the column direction (Y direction). Specifically, the cathode electrode 11
A constant voltage V C is applied from the electron emission unit / dummy electron emission unit drive circuit to one flat (sheet) electrode configuration layer on which the dummy cathode electrode 111 is formed. On the other hand, a desired switching element 131 is
By making C conductive, a voltage of V C <[VG -MAX to VG -MIN ] is applied to each of the gate electrodes 13. Thus, in the electron emission region composed of the cathode electrode 11 to which the voltage V C is applied and the respective gate electrodes 13 to which the voltages V G -MAX to VG -MIN are applied, (V G- MAX− V C ), the potential difference ΔV becomes maximum, the amount of electrons emitted from the electron emission region becomes maximum, and the electrons are attracted to the anode electrode 23 and the phosphor layer 21
Collide with As a result, the emission luminance of the phosphor layer corresponding to such an electron emission region becomes the highest. On the other hand, (V G-MIN
At V C ), the potential difference ΔV becomes minimum, no electrons are emitted from the electron emission region, and the phosphor layer corresponding to the electron emission region does not emit light. By applying a voltage of VG -MAX to VG -MIN to each of the gate electrodes 13, it is possible to control the emission luminance of the phosphor layer.

【0086】一方、ダミーゲート電極駆動回路34から
ダミーゲート電極113の全てに、同時に、例えば、V
G-MAXの電圧を印加する。これによって、電圧VCが印加
されているダミーカソード電極と、電圧VG-MAXが印加
されたダミーゲート電極113とが重複する全てのダミ
ー電子放出領域にあっては、電位差ΔVDが最大とな
り、全てのダミー電子放出領域から電子が放出される。
即ち、1行の電子放出領域内における少なくとも1つの
電子放出領域を作動させる際、全てのダミー電子放出領
域を作動させることができる。
On the other hand, all the dummy gate electrodes 113 from the dummy gate electrode driving circuit
Apply the voltage of G-MAX . Accordingly, in all the dummy electron emission regions where the dummy cathode electrode to which the voltage V C is applied and the dummy gate electrode 113 to which the voltage V G-MAX is applied, the potential difference ΔV D becomes maximum. , Electrons are emitted from all the dummy electron emission regions.
That is, when operating at least one electron emission region in one row of electron emission regions, all dummy electron emission regions can be operated.

【0087】ダミー電子放出領域の作動によって、ダミ
ー電子放出素子から電子が放出され、かかる電子がダミ
ーゲート電極113に衝突すると、ダミーゲート電極1
13を構成するガス捕捉材料が活性化され、その結果、
ガス捕捉材料によって放出ガスを確実に、且つ、安定し
て捕捉することができる。
When the dummy electron emission region is operated, electrons are emitted from the dummy electron emission element. When the electrons collide with the dummy gate electrode 113, the dummy gate electrode 1
13 are activated, so that
The released gas can be reliably and stably captured by the gas capturing material.

【0088】尚、ダミー電子放出領域は、行方向(X方
向)に沿って、全ての電子放出領域と電子放出領域との
間に設けてもよいし、一定の間隔をもって設けてもよ
い。あるいは又、ダミー電子放出領域を、列方向(Y方
向)に沿って、全ての電子放出領域と電子放出領域との
間に設けてもよいし、一定の間隔をもって設けてもよ
い。更には、ダミーゲート電極を、実施の形態2と同様
に、ストライプ状のダミーゲート電極構成層から構成し
てもよい。
The dummy electron emission regions may be provided between all the electron emission regions and the electron emission regions along the row direction (X direction), or may be provided at regular intervals. Alternatively, the dummy electron emission regions may be provided between all the electron emission regions and the electron emission regions along the column direction (Y direction), or may be provided at regular intervals. Further, the dummy gate electrode may be formed of a stripe-shaped dummy gate electrode constituent layer as in the second embodiment.

【0089】(実施の形態5)実施の形態5は、実施の
形態1及び実施の形態2の表示装置、及び、かかる表示
装置を構成する表示用パネルの組合せである。図12に
実施の形態5の表示装置における表示用パネルの構成要
素の模式的な配置図を示す。
(Embodiment 5) Embodiment 5 is a combination of the display devices of Embodiment 1 and Embodiment 2, and a display panel constituting such a display device. FIG. 12 shows a schematic layout of components of the display panel in the display device of the fifth embodiment.

【0090】実施の形態5においては、電子放出部とダ
ミー電子放出部とは、電気的及び物理的に独立してお
り、ゲート電極が形成されたストライプ状のゲート電極
構成層とダミーゲート電極が形成されたストライプ状の
ダミーゲート電極構成層とは、電気的及び物理的に独立
している構成(前述の構成)とした。また、実施の形
態5においては、表示装置を駆動するための回路を、図
12に示すように、電子放出部に電気的に接続された電
子放出部駆動回路である制御回路30、ゲート電極に電
気的に接続されたゲート電極駆動回路である走査回路3
1、ダミー電子放出部に電気的に接続されたダミー電子
放出部駆動回路33、及び、ダミーゲート電極に電気的
に接続されたダミーゲート電極駆動回路34とした。こ
のような回路構成により、電子放出領域の作動とダミー
電子放出領域の作動とを独立して制御することができる
ので、1行の電子放出領域内における少なくとも1つの
電子放出領域を作動させる際、全てのダミー電子放出領
域を作動させることもできるし、1行の電子放出領域の
近傍のダミー電子放出領域の一部若しくは全てを作動さ
せることもできる。
In the fifth embodiment, the electron-emitting portion and the dummy electron-emitting portion are electrically and physically independent from each other, and the stripe-shaped gate electrode forming layer on which the gate electrode is formed and the dummy gate electrode are formed. The formed stripe-shaped dummy gate electrode forming layer was electrically and physically independent (the above-described structure). In Embodiment 5, as shown in FIG. 12, a circuit for driving the display device is connected to a control circuit 30 which is an electron emission portion driving circuit electrically connected to the electron emission portion and a gate electrode. Scanning circuit 3 which is a gate electrode driving circuit electrically connected
1. A dummy electron emission unit driving circuit 33 electrically connected to the dummy electron emission unit, and a dummy gate electrode driving circuit 34 electrically connected to the dummy gate electrode. With such a circuit configuration, the operation of the electron emission region and the operation of the dummy electron emission region can be controlled independently. Therefore, when operating at least one electron emission region in the electron emission region of one row, All of the dummy electron emission regions can be operated, or part or all of the dummy electron emission regions near the electron emission region in one row can be operated.

【0091】図5の(A)に示したと同様に、スピント
型の電子放出素子は、支持体10と、支持体10上に形
成されたカソード電極11と、支持体10及びカソード
電極11上に形成された絶縁層12と、絶縁層12上に
形成されたゲート電極13と、ゲート電極13及び絶縁
層12に設けられた開口部14と、開口部14の底部に
位置するカソード電極11上に形成された円錐形の電子
放出部15から構成されている。図2に示したと同様
に、カソード電極11を構成するストライプ状の導電材
料層(カソード電極用導電材料層)と、ゲート電極13
を構成するストライプ状のゲート電極構成層とは、これ
らの層の射影像が互いに直交する方向に形成されてお
り、これらのストライプ状の層の射影像が重複する部分
に相当する領域(1画素分の領域に相当し、電子放出領
域である)に、実施の形態5においては、複数の電子放
出素子が配列されている。更に、かかる電子放出領域
が、第1パネルP1の有効領域内に、通常、2次元マト
リクス状に配列されている。
As shown in FIG. 5A, the Spindt-type electron-emitting device includes a support 10, a cathode electrode 11 formed on the support 10, and a cathode electrode 11 formed on the support 10 and the cathode electrode 11. On the formed insulating layer 12, the gate electrode 13 formed on the insulating layer 12, the opening 14 provided in the gate electrode 13 and the insulating layer 12, and the cathode electrode 11 located at the bottom of the opening 14. It is composed of the formed conical electron emission portion 15. 2, a stripe-shaped conductive material layer (a conductive material layer for a cathode electrode) constituting the cathode electrode 11 and a gate electrode 13 are formed.
Is a region in which projected images of these layers are formed in directions perpendicular to each other, and a region corresponding to a portion where the projected images of these striped layers overlap (one pixel). In the fifth embodiment, a plurality of electron-emitting devices are arranged. Further, such electron-emitting region, the first panel P 1 effective area, are arranged generally in a two-dimensional matrix.

【0092】一方、スピント型のダミー電子放出素子
は、支持体10と、支持体10上に形成されたダミーカ
ソード電極111と、支持体10及びダミーカソード電
極111上に形成された絶縁層12と、絶縁層12上に
形成されたダミーゲート電極113と、ダミーゲート電
極113及び絶縁層12に設けられた開口部114と、
開口部114の底部に位置するダミーカソード電極11
1上に形成された円錐形のダミー電子放出部115から
構成されている。そして、ダミーゲート電極113は、
ストライプ状のダミーゲート電極構成層に形成されてお
り、ダミーカソード電極111を構成するストライプ状
のダミーカソード電極用導電材料層とは、これらの層の
射影像が互いに直交する方向に形成されており、これら
のストライプ状の層の射影像が重複する部分に相当する
領域がダミー電子放出領域に相当する。そして、かかる
ダミー電子放出領域が、第1パネルP1の有効領域内
に、例えば、2次元マトリクス状に配列されている。ダ
ミー電子放出領域は、複数のダミー電子放出素子から構
成されている。尚、ストライプ状のダミーゲート電極構
成層は、ストライプ状のゲート電極構成層とストライプ
状のゲート電極構成層との間に形成されている。一方、
ストライプ状のダミーカソード電極用導電材料層は、ス
トライプ状のカソード電極用導電材料層とストライプ状
のカソード電極用導電材料層との間に形成されている。
On the other hand, the Spindt-type dummy electron-emitting device includes a support 10, a dummy cathode electrode 111 formed on the support 10, and an insulating layer 12 formed on the support 10 and the dummy cathode electrode 111. A dummy gate electrode 113 formed on the insulating layer 12, an opening 114 provided in the dummy gate electrode 113 and the insulating layer 12,
Dummy cathode electrode 11 located at the bottom of opening 114
1 is formed of a conical dummy electron emitting portion 115 formed on the top surface of the dummy electron emitting portion 115. Then, the dummy gate electrode 113
It is formed on a stripe-shaped dummy gate electrode constituent layer, and the conductive material layer for the stripe-shaped dummy cathode electrode constituting the dummy cathode electrode 111 is formed such that the projected images of these layers are orthogonal to each other. A region corresponding to a portion where the projected images of these stripe-shaped layers overlap corresponds to a dummy electron emission region. Then, such a dummy electron emitting region, the first panel P 1 effective area, for example, are arranged in a two-dimensional matrix. The dummy electron emission region is composed of a plurality of dummy electron emission elements. Note that the stripe-shaped dummy gate electrode constituent layer is formed between the stripe-shaped gate electrode constituent layer and the stripe-shaped gate electrode constituent layer. on the other hand,
The stripe-shaped dummy cathode electrode conductive material layer is formed between the stripe-shaped cathode electrode conductive material layer and the stripe-shaped cathode electrode conductive material layer.

【0093】実施の形態5の表示装置においても、行方
向(X方向)に配列された電子放出領域を列方向(Y方
向)に順次作動させる。具体的には、ゲート電極13が
形成されたストライプ状のゲート電極構成層のそれぞれ
に、順次、走査回路31から一定の電圧VGを印加して
いく。一方、制御回路30からカソード電極11を構成
するストライプ状のカソード電極用導電材料層のそれぞ
れに0≦[VC-MAX乃至VC-MIN](<VG)の電圧を印
加する。これによって、電圧VGが印加されたストライ
プ状のゲート電極構成層と、電圧VC-MAX乃至VC-MIN
印加されたそれぞれのカソード電極用導電材料層とが重
複する電子放出領域にあっては、(VG−VC-MIN)のと
き、電位差ΔVが最大となり、電子放出領域からの電子
放出量が最大となり、この電子がアノード電極23に引
き付けられ、蛍光体層21に衝突する。その結果、かか
る電子放出領域に対応した蛍光体層の発光輝度が最高と
なる。一方、(VG−VC-MAX)のとき、電位差ΔVが最
小となり、電子放出領域からは電子が放出されず、かか
る電子放出領域に対応した蛍光体層は発光しない。カソ
ード電極用導電材料層のそれぞれにVC-MAX乃至VC-MIN
の電圧を印加することによって、蛍光体層の発光輝度の
制御を行うことができる。
In the display device of the fifth embodiment, the electron emission regions arranged in the row direction (X direction) are sequentially operated in the column direction (Y direction). More specifically, each of the stripe-shaped gate electrode structure layer gate electrode 13 is formed sequentially, continue to apply a constant voltage V G from the scanning circuit 31. On the other hand, the control circuit 30 applies a voltage of 0 ≦ [V C-MAX to V C-MIN ] (<V G ) to each of the stripe-shaped conductive material layers for the cathode electrode constituting the cathode electrode 11. Thus, there a gate electrode constituting layer stripe which the voltage V G is applied, the electron-emitting region where the respective cathode electrode conductive material layer to which the voltage V C-MAX to V C-MIN is applied overlap Te, when the (V G -V C-MIN) , the potential difference ΔV is the maximum, the amount of electrons emitted from the electron-emitting region is maximized, and the electrons are attracted to the anode electrode 23 and collide with phosphor layer 21 . As a result, the emission luminance of the phosphor layer corresponding to such an electron emission region becomes the highest. On the other hand, when (V G -V C-MAX) , the potential difference ΔV is minimized, is from the electron-emitting region is not electrons are emitted, the phosphor layer corresponding to such an electron-emitting region does not emit light. V C-MAX to V C-MIN for each conductive material layer for cathode electrode
By applying this voltage, the emission luminance of the phosphor layer can be controlled.

【0094】一方、ダミー電子放出部駆動回路33から
ダミーカソード電極111を構成するストライプ状のダ
ミーカソード電極用導電材料層のそれぞれに、例えば、
C- MINの電圧を印加し、ダミーゲート電極駆動回路3
4からダミーゲート電極113を構成するダミーゲート
電極構成層のそれぞれに、例えば、VGの電圧を印加す
る。これによって、電圧VGが印加されたストライプ状
のダミーゲート電極構成層と、電圧VC-MINが印加され
たダミーカソード電極用導電材料層とが重複するダミー
電子放出領域にあっては、電位差ΔVDが最大となり、
ダミー電子放出領域から電子が放出される。即ち、電圧
の印加方法に依存するが、1行の電子放出領域内におけ
る少なくとも1つの電子放出領域を作動させる際、全て
のダミー電子放出領域を作動させることもできるし、1
行の電子放出領域の近傍のダミー電子放出領域の一部若
しくは全てを作動させることもできるし、作動させる1
行の電子放出領域に先行して、ダミー電子放出領域の一
部若しくは全てを作動させてもよい。
On the other hand, the dummy electron emitting portion driving circuit 33 applies, for example, to each of the stripe-shaped conductive material layers for the dummy cathode electrode constituting the dummy cathode electrode 111 by, for example,
Apply a voltage of V C- MIN and drive the dummy gate electrode driving circuit 3
Each of the dummy gate electrode structure layer constituting the dummy gate electrode 113 from 4, for example, a voltage of V G. Thus, in the a stripe-shaped dummy gate electrode constituting layer to which the voltage V G is applied, the dummy electron emission region where the dummy cathode electrode conductive material layer to which the voltage V C-MIN is applied overlap, the potential difference ΔV D becomes maximum,
Electrons are emitted from the dummy electron emission region. In other words, depending on the voltage application method, when activating at least one electron emission region in one row of electron emission regions, all dummy electron emission regions can be activated, or 1
Part or all of the dummy electron emission region near the electron emission region in the row can be activated, and
Some or all of the dummy electron emission regions may be activated prior to the electron emission regions in the row.

【0095】ダミー電子放出領域の作動によって、ダミ
ー電子放出素子から電子が放出され、かかる電子がダミ
ーゲート電極113に衝突すると、ダミーゲート電極1
13を構成するガス捕捉材料が活性化され、その結果、
ガス捕捉材料によって放出ガスを確実に、且つ、安定し
て捕捉することができる。
The operation of the dummy electron emission region causes electrons to be emitted from the dummy electron emission element. When such electrons collide with the dummy gate electrode 113, the dummy gate electrode 1
13 are activated, so that
The released gas can be reliably and stably captured by the gas capturing material.

【0096】尚、ダミー電子放出領域は、行方向(X方
向)に沿って、全ての電子放出領域と電子放出領域との
間に設けてもよいし、一定の間隔をもって設けてもよ
い。あるいは又、ダミー電子放出領域を、列方向(Y方
向)に沿って、全ての電子放出領域と電子放出領域との
間に設けてもよいし、一定の間隔をもって設けてもよ
い。
The dummy electron emission regions may be provided between all the electron emission regions and the electron emission regions along the row direction (X direction), or may be provided at regular intervals. Alternatively, the dummy electron emission regions may be provided between all the electron emission regions and the electron emission regions along the column direction (Y direction), or may be provided at regular intervals.

【0097】実施の形態5にて説明した構成を、実施の
形態1にて説明した構成と組み合わせることができる。
この場合の表示装置における表示用パネルの構成要素の
模式的な配置図を図13に示す。あるいは又、実施の形
態5にて説明した構成を、実施の形態2にて説明した構
成と組み合わせることができる。この場合の表示装置に
おける表示用パネルの構成要素の模式的な配置図を図1
4に示す。更には、実施の形態5にて説明した構成を、
実施の形態1及び実施の形態2にて説明した構成と組み
合わせることができる。この場合の表示装置における表
示用パネルの構成要素の模式的な配置図を図15に示
す。
The structure described in the fifth embodiment can be combined with the structure described in the first embodiment.
FIG. 13 shows a schematic layout of components of the display panel in the display device in this case. Alternatively, the configuration described in Embodiment 5 can be combined with the configuration described in Embodiment 2. FIG. 1 is a schematic layout diagram of the components of the display panel in the display device in this case.
It is shown in FIG. Further, the configuration described in the fifth embodiment is
The structure can be combined with the structure described in Embodiment Modes 1 and 2. FIG. 15 shows a schematic layout of components of the display panel in the display device in this case.

【0098】(実施の形態6)以下の実施の形態におい
ては、各種の構成、構造の電子放出素子、ダミー電子放
出素子及びその製造方法を説明するが、これらの電子放
出素子、ダミー電子放出素子の全てを、実施の形態1〜
実施の形態5にて説明した表示用パネル、平面型表示装
置、及び、平面型表示装置駆動方法に適用することがで
きる。また、電子放出素子とダミー電子放出素子とは、
実質的に同一の構造を有することができるので、以下に
おいては、専ら電子放出素子の説明を行うが、ダミー電
子放出素子についても、以下の説明を適用することがで
きる。
(Embodiment 6) In the following embodiments, an electron-emitting device, a dummy electron-emitting device having various structures and structures, and a method of manufacturing the same will be described. Of the first to the first embodiment
The present invention can be applied to the display panel, the flat display device, and the flat display device driving method described in Embodiment Mode 5. Further, the electron-emitting device and the dummy electron-emitting device
Since they can have substantially the same structure, an electron-emitting device will be described below exclusively, but the following description can also be applied to a dummy electron-emitting device.

【0099】第1の構成を有する電子放出素子は、以下
の3つの範疇に分類することができる。即ち、第1の構
造の電子放出素子は、(イ)支持体と、(ロ)支持体上
に設けられたカソード電極と、(ハ)基板及びカソード
電極上に形成された絶縁層と、(ニ)絶縁層上に設けら
れたゲート電極と、(ホ)ゲート電極及び絶縁層を貫通
する開口部と、(ヘ)開口部の底部に位置するカソード
電極の部分の上に設けられた電子放出部、から成り、開
口部の底部に露出した電子放出部から電子が放出される
構造を有する。かかる電子放出素子として、先に説明し
たスピント型(円錐形の電子放出部が、開口部の底部に
位置するカソード電極の部分の上に設けられた電子放出
素子)、クラウン型(王冠状の電子放出部が、開口部の
底部に位置するカソード電極の部分の上に設けられた電
子放出素子)、扁平型(略平面の電子放出部が、開口部
の底部に位置するカソード電極の部分の上に設けられた
電子放出素子)を挙げることができる。
The electron-emitting device having the first configuration can be classified into the following three categories. That is, the electron-emitting device having the first structure includes (a) a support, (b) a cathode electrode provided on the support, (c) an insulating layer formed on the substrate and the cathode electrode, D) a gate electrode provided on the insulating layer, (e) an opening penetrating through the gate electrode and the insulating layer, and (f) an electron emission provided on a portion of the cathode electrode located at the bottom of the opening. , And has a structure in which electrons are emitted from the electron emission portion exposed at the bottom of the opening. As such an electron-emitting device, the Spindt-type (an electron-emitting device in which a conical electron-emitting portion is provided on a portion of a cathode electrode located at the bottom of an opening) described above, a crown-type (a crown-shaped electron-emitting device). The emission portion is an electron emission element provided on a portion of the cathode electrode located at the bottom of the opening), and a flat type (an approximately flat electron emission portion is provided on the portion of the cathode electrode located at the bottom of the opening). Electron-emitting device).

【0100】第2の構造の電子放出素子は、(イ)支持
体と、(ロ)支持体上に設けられたカソード電極と、
(ハ)基板及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
(ニ)絶縁層上に設けられたゲート電極と、(ホ)ゲー
ト電極及び絶縁層を貫通し、底部にカソード電極が露出
した開口部、から成り、開口部の底部に露出したカソー
ド電極の部分が電子放出部に相当し、かかる開口部の底
部に露出したカソード電極の部分から電子を放出する構
造を有する。かかる電子放出素子として、平坦なカソー
ド電極の表面から電子を放出する平面型電子放出素子、
凹凸が形成されたカソード電極の表面の凸部から電子を
放出するクレータ型電子放出素子を挙げることができ
る。
The electron-emitting device of the second structure comprises (a) a support, (b) a cathode electrode provided on the support,
(C) an insulating layer formed on the substrate and the cathode electrode;
(D) a gate electrode provided on the insulating layer; and (e) an opening which penetrates the gate electrode and the insulating layer and has a cathode electrode exposed at the bottom, and a portion of the cathode electrode exposed at the bottom of the opening. Corresponds to an electron emission portion, and has a structure in which electrons are emitted from a portion of the cathode electrode exposed at the bottom of the opening. As such an electron-emitting device, a flat-type electron-emitting device that emits electrons from a flat cathode electrode surface,
A crater-type electron-emitting device that emits electrons from a projection on the surface of a cathode electrode having irregularities can be given.

【0101】第3の構造の電子放出素子は、(イ)支持
体と、(ロ)支持体の上方に設けられ、エッジ部を有す
るカソード電極と、(ハ)少なくともカソード電極上に
形成された絶縁層と、(ニ)絶縁層上に設けられたゲー
ト電極と、(ホ)少なくともゲート電極及び絶縁層を貫
通する開口部、から成り、開口部の底部若しくは側壁に
露出したカソード電極のエッジ部が電子放出部に相当
し、開口部の底部若しくは側壁に露出したカソード電極
のエッジ部から電子を放出する構造を有する。このよう
な構造を有する電子放出素子はエッジ型電子放出素子と
も呼ばれる。
The electron-emitting device having the third structure is formed on (a) a support, (b) a cathode electrode provided above the support and having an edge portion, and (c) at least on the cathode electrode. An insulating layer; (d) a gate electrode provided on the insulating layer; and (e) an opening portion penetrating at least the gate electrode and the insulating layer, and an edge portion of the cathode electrode exposed at a bottom or a side wall of the opening. Corresponds to an electron emission portion, and has a structure in which electrons are emitted from the edge of the cathode electrode exposed at the bottom or side wall of the opening. An electron-emitting device having such a structure is also called an edge-type electron-emitting device.

【0102】スピント型電子放出素子にあっては、電子
放出部を構成する材料として、タングステン、タングス
テン合金、モリブデン、モリブデン合金、チタン、チタ
ン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合
金、クロム、クロム合金、及び、不純物を含有するシリ
コン(ポリシリコンやアモルファスシリコン)から成る
群から選択された少なくとも1種類の材料を挙げること
ができる。スピント型電子放出素子の電子放出部は、例
えば、蒸着法やスパッタリング法、CVD法によって形
成することができる。
In the Spindt-type electron-emitting device, the materials constituting the electron-emitting portion include tungsten, tungsten alloy, molybdenum, molybdenum alloy, titanium, titanium alloy, niobium, niobium alloy, tantalum, tantalum alloy, chromium, and chromium. At least one material selected from the group consisting of alloys and silicon containing impurities (polysilicon or amorphous silicon) can be given. The electron-emitting portion of the Spindt-type electron-emitting device can be formed by, for example, an evaporation method, a sputtering method, or a CVD method.

【0103】クラウン型電子放出素子にあっては、電子
放出部を構成する材料として、導電性粒子、あるいは、
導電性粒子とバインダの組合せを挙げることができる。
導電性粒子として、黒鉛等のカーボン系材料;タングス
テン(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、チタ
ン(Ti)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)等の
高融点金属;あるいはITO(インジウム錫酸化物)等
の透明導電材料を挙げることができる。バインダとし
て、例えば水ガラスといったガラスや汎用樹脂を使用す
ることができる。汎用樹脂として、塩化ビニル系樹脂、
ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース
エステル系樹脂、フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂や、エ
ポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂等
の熱硬化性樹脂を例示することができる。電子放出効率
の向上のためには、導電性粒子の粒径が電子放出部の寸
法に比べて十分に小さいことが好ましい。導電性粒子の
形状は、球形、多面体、板状、針状、柱状、不定形等、
特に限定されないが、導電性粒子の露出部が鋭い突起と
なり得るような形状であることが好ましい。寸法や形状
の異なる導電性粒子を混合して使用してもよい。クラウ
ン型電子放出素子の電子放出部は、例えば、リフトオフ
法と組み合わせた塗布法、蒸着法、スパッタリング法に
よって形成することができる。
In the crown-type electron-emitting device, as a material constituting the electron-emitting portion, conductive particles or
Combinations of conductive particles and a binder can be given.
As the conductive particles, carbon-based materials such as graphite; refractory metals such as tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), and chromium (Cr); or ITO ( And a transparent conductive material such as indium tin oxide. As the binder, for example, glass such as water glass or a general-purpose resin can be used. As general-purpose resin, vinyl chloride resin,
Examples thereof include thermoplastic resins such as polyolefin resins, polyamide resins, cellulose ester resins, and fluorine resins, and thermosetting resins such as epoxy resins, acrylic resins, and polyester resins. In order to improve the electron emission efficiency, it is preferable that the particle size of the conductive particles is sufficiently smaller than the size of the electron emission portion. The shape of the conductive particles is spherical, polyhedral, plate-like, needle-like, columnar, amorphous, etc.
Although not particularly limited, it is preferable that the conductive particles have such a shape that the exposed portions of the conductive particles can be sharp projections. Conductive particles having different sizes and shapes may be mixed and used. The electron-emitting portion of the crown-type electron-emitting device can be formed by, for example, a coating method, an evaporation method, or a sputtering method in combination with a lift-off method.

【0104】扁平型電子放出素子にあっては、電子放出
部を構成する材料として、カソード電極を構成する材料
よりも仕事関数Φの小さい材料から構成することが好ま
しく、どのような材料を選択するかは、カソード電極を
構成する材料の仕事関数、ゲート電極とカソード電極と
の間の電位差、要求される放出電子電流密度の大きさ等
に基づいて決定すればよい。電子放出素子におけるカソ
ード電極を構成する代表的な材料として、タングステン
(Φ=4.55eV)、ニオブ(Φ=4.02〜4.8
7eV)、モリブデン(Φ=4.53〜4.95e
V)、アルミニウム(Φ=4.28eV)、銅(Φ=
4.6eV)、タンタル(Φ=4.3eV)、クロム
(Φ=4.5eV)、シリコン(Φ=4.9eV)を例
示することができる。電子放出部は、これらの材料より
も小さな仕事関数Φを有していることが好ましく、その
値は概ね3eV以下であることが好ましい。かかる材料
として、炭素(Φ<1eV)、セシウム(Φ=2.14
eV)、LaB6(Φ=2.66〜2.76eV)、B
aO(Φ=1.6〜2.7eV)、SrO(Φ=1.2
5〜1.6eV)、Y23(Φ=2.0eV)、CaO
(Φ=1.6〜1.86eV)、BaS(Φ=2.05
eV)、TiN(Φ=2.92eV)、ZrN(Φ=
2.92eV)を例示することができる。仕事関数Φが
2eV以下である材料から電子放出部を構成すること
が、一層好ましい。尚、電子放出部を構成する材料は、
必ずしも導電性を備えている必要はない。
In the flat type electron-emitting device, the material forming the electron-emitting portion is preferably made of a material having a smaller work function Φ than the material forming the cathode electrode, and any material is selected. This may be determined based on the work function of the material constituting the cathode electrode, the potential difference between the gate electrode and the cathode electrode, the required magnitude of the emitted electron current density, and the like. Representative materials constituting the cathode electrode of the electron-emitting device include tungsten (Φ = 4.55 eV) and niobium (Φ = 4.02 to 4.8).
7eV), molybdenum (Φ = 4.53-4.95e)
V), aluminum (Φ = 4.28 eV), copper (Φ =
4.6 eV), tantalum (Φ = 4.3 eV), chromium (Φ = 4.5 eV), and silicon (Φ = 4.9 eV). The electron emitting portion preferably has a work function Φ smaller than these materials, and its value is preferably approximately 3 eV or less. As such materials, carbon (Φ <1 eV), cesium (Φ = 2.14)
eV), LaB 6 (Φ = 2.66 to 2.76 eV), B
aO (Φ = 1.6 to 2.7 eV), SrO (Φ = 1.2
5 to 1.6 eV), Y 2 O 3 (Φ = 2.0 eV), CaO
(Φ = 1.6-1.86 eV), BaS (Φ = 2.05
eV), TiN (Φ = 2.92 eV), ZrN (Φ =
(2.92 eV). It is more preferable that the electron emission portion is made of a material having a work function Φ of 2 eV or less. The material constituting the electron emitting portion is as follows.
It is not necessary to have conductivity.

【0105】特に好ましい電子放出部の構成材料とし
て、炭素、より具体的にはダイヤモンド、中でもアモル
ファスダイヤモンドを挙げることができる。電子放出部
をアモルファスダイヤモンドから構成する場合、5×1
7V/m以下の電界強度にて、平面型表示装置に必要
な放出電子電流密度を得ることができる。また、アモル
ファスダイヤモンドは電気抵抗体であるため、各電子放
出部から得られる放出電子電流を均一化することがで
き、よって、平面型表示装置に組み込まれた場合の輝度
ばらつきの抑制が可能となる。更に、アモルファスダイ
ヤモンドは、平面型表示装置内の残留ガスのイオンによ
るスパッタ作用に対して極めて高い耐性を有するので、
電子放出素子の長寿命化を図ることができる。
As a particularly preferable constituent material of the electron-emitting portion, carbon, more specifically, diamond, especially amorphous diamond can be mentioned. When the electron emission portion is made of amorphous diamond, 5 × 1
At 0 7 V / m or less of the electric field strength, can be obtained current density of emitted electrons required for a flat-panel display. In addition, since amorphous diamond is an electric resistor, the emission electron current obtained from each electron emission portion can be made uniform, and therefore, it is possible to suppress luminance variation when the diamond is incorporated in a flat display device. . Furthermore, since amorphous diamond has extremely high resistance to sputtering by ions of residual gas in the flat display device,
The life of the electron-emitting device can be extended.

【0106】あるいは又、電子放出部を構成する材料と
して、かかる材料の2次電子利得δがカソード電極を構
成する導電性材料の2次電子利得δよりも大きくなるよ
うな材料から適宜選択してもよい。即ち、銀(Ag)、
アルミニウム(Al)、金(Au)、コバルト(C
o)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、ニオブ(N
b)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、タンタル(T
a)、タングステン(W)、ジルコニウム(Zr)等の
金属;シリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)等の半
導体;炭素やダイヤモンド等の無機単体;及び酸化アル
ミニウム(Al23)、酸化バリウム(BaO)、酸化
ベリリウム(BeO)、酸化カルシウム(CaO)、酸
化マグネシウム(MgO)、酸化錫(SnO2)、フッ
化バリウム(BaF2)、フッ化カルシウム(CaF2
等の化合物の中から、適宜選択することができる。尚、
電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えて
いる必要はない。
Alternatively, a material constituting the electron emission portion is appropriately selected from materials in which the secondary electron gain δ of such a material is larger than the secondary electron gain δ of the conductive material constituting the cathode electrode. Is also good. That is, silver (Ag),
Aluminum (Al), gold (Au), cobalt (C
o), copper (Cu), molybdenum (Mo), niobium (N
b), nickel (Ni), platinum (Pt), tantalum (T
a), metals such as tungsten (W) and zirconium (Zr); semiconductors such as silicon (Si) and germanium (Ge); inorganic simple substances such as carbon and diamond; and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and barium oxide ( BaO), beryllium oxide (BeO), calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), tin oxide (SnO 2 ), barium fluoride (BaF 2 ), calcium fluoride (CaF 2 )
And the like can be appropriately selected. still,
The material forming the electron emitting portion does not necessarily need to have conductivity.

【0107】第2の構造を有する電子放出素子(平面型
電子放出素子あるいはクレータ型電子放出素子)、若し
くは第3の構造を有する電子放出素子(エッジ型電子放
出素子)にあっては、電子放出部に相当するカソード電
極を構成する材料として、タングステン(W)やタンタ
ル(Ta)、ニオブ(Nb)、チタン(Ti)、モリブ
デン(Mo)、クロム(Cr)、アルミニウム(A
l)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)等の金属、
あるいはこれらの合金や化合物(例えばTiN等の窒化
物や、WSi2、MoSi2、TiSi2、TaSi2等の
シリサイド)、あるいはダイヤモンド等の半導体、炭素
薄膜を例示することができる。かかるカソード電極の厚
さは、おおよそ0.05〜0.5μm、好ましくは0.
1〜0.3μmの範囲とすることが望ましいが、かかる
範囲に限定するものではない。カソード電極の形成方法
として、例えば電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着
法といった蒸着法、スパッタ法、CVD法やイオンプレ
ーティング法とエッチング法との組合せ、スクリーン印
刷法、メッキ法等を挙げることができる。スクリーン印
刷法やメッキ法によれば、直接、ストライプ状のカソー
ド電極を形成することが可能である。
In the case of an electron-emitting device having the second structure (a planar electron-emitting device or a crater-type electron-emitting device) or an electron-emitting device having the third structure (an edge-type electron-emitting device), As materials constituting the cathode electrode corresponding to the portion, tungsten (W), tantalum (Ta), niobium (Nb), titanium (Ti), molybdenum (Mo), chromium (Cr), aluminum (A)
l), metals such as copper (Cu), gold (Au), silver (Ag),
Alternatively, examples thereof include alloys and compounds thereof (for example, nitrides such as TiN, and silicides such as WSi 2 , MoSi 2 , TiSi 2 , and TaSi 2 ), semiconductors such as diamond, and carbon thin films. The thickness of such a cathode electrode is approximately 0.05 to 0.5 μm, preferably 0.1 to 0.5 μm.
It is desirable that the thickness be in the range of 1 to 0.3 μm, but it is not limited to such a range. Examples of the method for forming the cathode electrode include a vapor deposition method such as an electron beam vapor deposition method and a hot filament vapor deposition method, a sputtering method, a combination of a CVD method, an ion plating method and an etching method, a screen printing method, and a plating method. . According to the screen printing method or the plating method, it is possible to directly form a striped cathode electrode.

【0108】あるいは又、第2の構造(平面型電子放出
素子あるいはクレータ型電子放出素子)、第3の構造を
有する電子放出素子(エッジ型電子放出素子)、あるい
は、扁平型電子放出素子から成る第1の構造を有する電
子放出素子にあっては、カソード電極(あるいはカソー
ド電極用導電材料層)や電子放出部を、導電性微粒子を
分散させた導電性ペーストを用いて形成することもでき
る。導電性微粒子としては、グラファイト粉末;酸化バ
リウム粉末、酸化ストロンチウム粉末、金属粉末の少な
くとも一種を混合したグラファイト粉末;窒素、リン、
ホウ素、トリアゾール等の不純物を含むダイヤモンド粒
子又はダイヤモンドライク・カーボン粉末;カーボン・
ナノ・チューブ粉末;(Sr,Ba,Ca)CO3
末;シリコン・カーバイド粉末を例示することができ
る。特に、導電性微粒子としてグラファイト粉末を選択
することが、閾値電界の低減や電子放出部の耐久性の観
点から好ましい。導電性微粒子の形状を、球状、鱗片状
の他、任意の定形形状や不定形形状とすることができ
る。また、導電性微粒子の粒径は、カソード電極や電子
放出部の厚さやパターン幅以下であればよい。粒径が小
さい方が、単位面積当たりの放出電子数を増大させるこ
とができるが、あまり小さ過ぎるとカソード電極や電子
放出部の導電性が劣化する虞がある。よって、好ましい
粒径の範囲はおおよそ0.01〜4.0μmである。か
かる導電性微粒子をガラス成分その他の適当なバインダ
と混合して導電性ペーストを調製し、この導電性ペース
を用いてスクリーン印刷法により所望のパターンを形成
した後、パターンを焼成することによって電子放出部と
して機能するカソード電極や電子放出部を形成すること
ができる。あるいは、スピンコーティング法とエッチン
グ技術の組み合わせにより、電子放出部として機能する
カソード電極や電子放出部を形成することもできる。
Alternatively, the light emitting device may be composed of a second structure (a flat-type electron-emitting device or a crater-type electron-emitting device), an electron-emitting device having a third structure (an edge-type electron-emitting device), or a flat-type electron-emitting device. In the electron-emitting device having the first structure, the cathode electrode (or the conductive material layer for the cathode electrode) and the electron-emitting portion can be formed using a conductive paste in which conductive fine particles are dispersed. As the conductive fine particles, graphite powder; graphite powder obtained by mixing at least one of barium oxide powder, strontium oxide powder, and metal powder; nitrogen, phosphorus,
Diamond particles or diamond-like carbon powder containing impurities such as boron and triazole;
Nano tube powder; (Sr, Ba, Ca) CO 3 powder; silicon carbide powder. In particular, it is preferable to select graphite powder as the conductive fine particles from the viewpoint of reduction of the threshold electric field and durability of the electron emitting portion. The shape of the conductive fine particles can be any of a regular shape and an irregular shape in addition to the spherical shape and the scale shape. The particle size of the conductive fine particles may be equal to or less than the thickness and pattern width of the cathode electrode and the electron emission portion. The smaller the particle size, the more the number of emitted electrons per unit area can be increased. However, if the particle size is too small, the conductivity of the cathode electrode and the electron emitting portion may be deteriorated. Therefore, the preferable range of the particle size is approximately 0.01 to 4.0 μm. Such conductive fine particles are mixed with a glass component or other suitable binder to prepare a conductive paste, a desired pattern is formed by a screen printing method using the conductive paste, and then the pattern is fired to emit electrons. A cathode electrode and an electron-emitting portion functioning as a portion can be formed. Alternatively, a cathode electrode or an electron emitting portion functioning as an electron emitting portion can be formed by a combination of a spin coating method and an etching technique.

【0109】また、スピント型電子放出素子やクラウン
型電子放出素子から成る第1の構造を有する電子放出素
子にあっては、カソード電極(あるいはカソード電極用
導電材料層)を構成する材料として、タングステン
(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデ
ン(Mo)、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、
銅(Cu)等の金属、これらの金属元素を含む合金ある
いは化合物(例えばTiN等の窒化物や、WSi2、M
oSi2、TiSi2、TaSi2等のシリサイド)、あ
るいはシリコン(Si)等の半導体、ITO(インジウ
ム錫酸化物)を例示することができる。カソード電極の
形成方法として、例えば電子ビーム蒸着法や熱フィラメ
ント蒸着法といった蒸着法、スパッタ法、CVD法やイ
オンプレーティング法とエッチング法との組合せ、スク
リーン印刷法、メッキ法等を挙げることができる。スク
リーン印刷法やメッキ法によれば、直接、ストライプ状
のカソード電極を形成することが可能である。
In the electron-emitting device having the first structure including the Spindt-type electron-emitting device and the crown-type electron-emitting device, the material constituting the cathode electrode (or the cathode electrode conductive material layer) is tungsten. (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), chromium (Cr), aluminum (Al),
Metals such as copper (Cu), alloys or compounds containing these metal elements (for example, nitrides such as TiN, WSi 2 , M
OSI 2, TiSi 2, TaSi silicides 2, etc.), semiconductors such as silicon (Si), ITO (indium tin oxide) can be exemplified. Examples of the method for forming the cathode electrode include a vapor deposition method such as an electron beam vapor deposition method and a hot filament vapor deposition method, a sputtering method, a combination of a CVD method, an ion plating method and an etching method, a screen printing method, and a plating method. . According to the screen printing method or the plating method, it is possible to directly form a striped cathode electrode.

【0110】第1の構造〜第3の構造を有する電子放出
素子において、開口部の平面形状(基板表面と平行な仮
想平面で開口部を切断したときの形状)は、円形、楕円
形、矩形、多角形、丸みを帯びた矩形、丸みを帯びた多
角形等、任意の形状とすることができる。開口部の形成
は、例えば、等方性エッチング、異方性エッチングと等
方性エッチングの組合せによって行うことができる。ま
た、絶縁層の構成材料として、SiO2、SiN、Si
ON、SOG(スピンオングラス)を、単独あるいは適
宜組み合わせて使用することができる。絶縁層の形成に
は、CVD法、塗布法、スパッタリング法、スクリーン
印刷法等の公知のプロセスが利用できる。尚、絶縁層を
隔壁状に形成してもよい。この場合、隔壁状の絶縁層
を、隣り合うストライプ状のカソード電極の間の領域、
あるいは、複数のカソード電極を一群のカソード電極群
としたとき、隣り合うカソード電極群の間の領域に形成
すればよい。隔壁状の絶縁層を構成する材料として、従
来公知の絶縁材料を使用することができ、例えば、広く
用いられている低融点ガラスにアルミナ等の金属酸化物
を混合した材料を用いることができる。隔壁状の絶縁層
の形成方法として、スクリーン印刷法、サンドブラスト
法、ドライフィルム法、感光法を例示することができ
る。ドライフィルム法とは、基板上に感光性フィルムを
ラミネートし、露光及び現像によって隔壁状の絶縁層を
形成すべき部位の感光性フィルムを除去し、除去によっ
て生じた開口部に絶縁層材料を埋め込み、焼成する方法
である。感光性フィルムは焼成によって燃焼、除去さ
れ、開口部に埋め込まれた隔壁形成用の絶縁層材料が残
り、隔壁状の絶縁層となる。感光法とは、基板上に感光
性を有する隔壁形成用の絶縁層材料を形成し、露光及び
現像によってこの絶縁層材料をパターニングした後、焼
成を行う方法である。
In the electron-emitting device having the first to third structures, the plane shape of the opening (shape when the opening is cut by a virtual plane parallel to the substrate surface) is circular, elliptical, or rectangular. , A polygon, a rounded rectangle, a rounded polygon, and the like. The opening can be formed by, for example, isotropic etching, or a combination of anisotropic etching and isotropic etching. In addition, as the constituent material of the insulating layer, SiO 2 , SiN, Si
ON and SOG (spin-on-glass) can be used alone or in appropriate combination. Known processes such as a CVD method, a coating method, a sputtering method, and a screen printing method can be used for forming the insulating layer. Note that the insulating layer may be formed in a partition shape. In this case, the partition-like insulating layer is formed in a region between adjacent stripe-like cathode electrodes,
Alternatively, when a plurality of cathode electrodes constitute a group of cathode electrodes, they may be formed in a region between adjacent cathode electrode groups. As a material for forming the partition-like insulating layer, a conventionally known insulating material can be used. For example, a material in which a metal oxide such as alumina is mixed with widely used low-melting glass can be used. As a method for forming the partition-like insulating layer, a screen printing method, a sand blast method, a dry film method, and a photosensitive method can be exemplified. Dry film method is to laminate the photosensitive film on the substrate, remove the photosensitive film at the part where the partition-like insulating layer is to be formed by exposure and development, and embed the insulating layer material in the opening created by the removal. And firing. The photosensitive film is burned and removed by baking, so that the insulating layer material for forming the partition embedded in the opening remains, forming a partition-shaped insulating layer. The photosensitive method is a method in which an insulating layer material for forming a partition having photosensitivity is formed on a substrate, and the insulating layer material is patterned by exposure and development, followed by baking.

【0111】第1の構造〜第3の構造を有する電子放出
素子において、ゲート電極及び絶縁層に設けられた1つ
の開口部内に1つの電子放出部が存在してもよいし、ゲ
ート電極及び絶縁層に設けられた1つの開口部内に複数
の電子放出部が存在してもよいし、ゲート電極に複数の
開口部を設け、かかる開口部と連通する1つの開口部を
絶縁層に設け、絶縁層に設けられた1つの開口部内に1
又は複数の電子放出部が存在してもよい。
In the electron-emitting devices having the first to third structures, one electron-emitting portion may be present in one opening provided in the gate electrode and the insulating layer, A plurality of electron-emitting portions may be present in one opening provided in the layer, or a plurality of openings may be provided in the gate electrode, and one opening communicating with the opening may be provided in the insulating layer. 1 in one opening in the layer
Alternatively, a plurality of electron emitting portions may be present.

【0112】第1の構造〜第3の構造を有する電子放出
素子において、カソード電極と電子放出部との間に抵抗
体層を設けてもよい。あるいは又、カソード電極の表面
あるいはそのエッジ部が電子放出部に相当している場
合、カソード電極を導電材料層、抵抗体層、電子放出部
に相当する電子放出層の3層構成としてもよい。抵抗体
層を設けることによって、電子放出素子の動作安定化、
電子放出特性の均一化を図ることができる。抵抗体層を
構成する材料として、シリコンカーバイド(SiC)と
いったカーボン系材料、SiN、アモルファスシリコン
等の半導体材料、酸化ルテニウム(RuO2)、酸化タ
ンタル、窒化タンタル等の高融点金属酸化物を例示する
ことができる。抵抗体層の形成方法として、スパッタ法
や、CVD法やスクリーン印刷法を例示することができ
る。抵抗値は、概ね1×105〜1×107Ω、好ましく
は数MΩとすればよい。
In the electron-emitting device having the first to third structures, a resistor layer may be provided between the cathode electrode and the electron-emitting portion. Alternatively, when the surface of the cathode electrode or its edge portion corresponds to the electron emission portion, the cathode electrode may have a three-layer structure of a conductive material layer, a resistor layer, and an electron emission layer corresponding to the electron emission portion. Providing a resistor layer stabilizes the operation of the electron-emitting device,
Electron emission characteristics can be made uniform. Examples of the material constituting the resistor layer include a carbon-based material such as silicon carbide (SiC), a semiconductor material such as SiN and amorphous silicon, and a high-melting metal oxide such as ruthenium oxide (RuO 2 ), tantalum oxide, and tantalum nitride. be able to. Examples of the method for forming the resistor layer include a sputtering method, a CVD method, and a screen printing method. The resistance value may be approximately 1 × 10 5 to 1 × 10 7 Ω, preferably several MΩ.

【0113】各種の電子放出素子におけるゲート電極を
構成する導電性材料として、タングステン(W)、ニオ
ブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、
クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等
の金属、これらの金属元素を含む合金あるいは化合物
(例えばTiN等の窒化物や、WSi2、MoSi2、T
iSi2、TaSi2等のシリサイド)、あるいはシリコ
ン(Si)等の半導体やダイヤモンド、カーボン、IT
O(インジウム錫酸化物)を例示することができる。
As conductive materials constituting the gate electrode in various electron-emitting devices, tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), molybdenum (Mo),
Metals such as chromium (Cr), aluminum (Al), copper (Cu), alloys or compounds containing these metal elements (for example, nitrides such as TiN, WSi 2 , MoSi 2 , T
i Si 2, silicides such as TaSi 2), or silicon (Si) or the like of the semiconductor and diamond, carbon, IT
O (indium tin oxide) can be exemplified.

【0114】以下、各種の電子放出素子及びその製造方
法を説明する。
Hereinafter, various electron-emitting devices and a method for manufacturing the same will be described.

【0115】[電子放出素子−1:スピント型電子放出
素子]スピント型電子放出素子の構造は、実施の形態1
にて説明したとおりである。スピント型電子放出素子の
製造方法は、基本的には、円錐形の電子放出部15を金
属材料の垂直蒸着により形成する方法である。即ち、開
口部14に対して蒸着粒子は垂直に入射するが、開口部
14の付近に形成されるオーバーハング状の堆積物によ
る遮蔽効果を利用して、開口部14の底部に到達する蒸
着粒子の量を漸減させ、円錐形の堆積物である電子放出
部15を自己整合的に形成する。以下、不要なオーバー
ハング状の堆積物の除去を容易とするために、ゲート電
極13上に剥離層18を予め形成しておく方法に基づく
スピント型電子放出素子から成る第1の構成を有する電
子放出素子を備えた平面型表示装置の製造方法の概要
を、支持体等の模式的な一部端面図である図16及び図
17を参照して説明する。
[Electron-Emitting Element-1: Spindt-Type Electron-Emitting Element] The structure of the Spindt-type electron-emitting element is described in Embodiment 1.
As described in the above. The manufacturing method of the Spindt-type electron-emitting device is basically a method in which the conical electron-emitting portion 15 is formed by vertical vapor deposition of a metal material. That is, the vapor deposition particles enter the opening 14 perpendicularly, but the vapor deposition particles reach the bottom of the opening 14 by utilizing the shielding effect of the overhang-like deposit formed near the opening 14. Is gradually reduced, so that the electron-emitting portion 15 which is a conical deposit is formed in a self-aligned manner. Hereinafter, in order to facilitate removal of unnecessary overhang-like deposits, an electron having a first configuration of a Spindt-type electron-emitting device based on a method in which a peeling layer 18 is formed on a gate electrode 13 in advance. An outline of a method of manufacturing a flat display device having an emission element will be described with reference to FIGS. 16 and 17 which are schematic partial end views of a support and the like.

【0116】[工程−100]先ず、例えばガラスから
成る支持体10上にニオブ(Nb)から成るストライプ
状のカソード電極用導電材料層から構成されたカソード
電極11を形成した後、全面にSiO2から成る絶縁層
12を形成し、更に、ガス捕捉材料であるジルコニウム
−アルミニウム合金(Zr−Al合金)から成るストラ
イプ状のゲート電極構成層から構成されたゲート電極1
3を絶縁層12上に形成する。尚、以下に説明する各種
の電子放出素子におけるゲート電極を構成するガス捕捉
材料も同様とすることができる。ゲート電極13の形成
は、例えば、スパッタ法、リソグラフィ技術及びドライ
エッチング技術に基づき行うことができる。次に、ゲー
ト電極13及び絶縁層12に開口部14をRIE(反応
性イオン・エッチング)法にて形成し、開口部14の底
部にカソード電極11を露出させる(図16の(A)参
照)。尚、カソード電極11は、単一の材料層であって
もよく、複数の材料層を積層することによって構成する
こともできる。例えば、後の工程で形成される各電子放
出部の電子放出特性のばらつきをカバーするために、カ
ソード電極11の表層部を残部よりも電気抵抗率の高い
材料で構成することができる。
[Step-100] First, a cathode electrode 11 composed of a striped conductive material layer for a cathode electrode composed of niobium (Nb) is formed on a support 10 composed of, for example, glass, and then SiO 2 is formed on the entire surface. An insulating layer 12 made of a zirconium-aluminum alloy (Zr-Al alloy), which is a gas trapping material, and a gate electrode 1 made of a stripe-shaped gate electrode forming layer.
3 is formed on the insulating layer 12. Note that the same can be applied to the gas trapping material forming the gate electrode in various electron-emitting devices described below. The formation of the gate electrode 13 can be performed based on, for example, a sputtering method, a lithography technique, and a dry etching technique. Next, an opening 14 is formed in the gate electrode 13 and the insulating layer 12 by RIE (Reactive Ion Etching), and the cathode electrode 11 is exposed at the bottom of the opening 14 (see FIG. 16A). . In addition, the cathode electrode 11 may be a single material layer, or may be configured by laminating a plurality of material layers. For example, the surface layer of the cathode electrode 11 can be made of a material having a higher electrical resistivity than the remaining portion in order to cover the variation in the electron emission characteristics of each electron emission portion formed in a later step.

【0117】[工程−110]次に、開口部14の底部
に露出したカソード電極11上に、電子放出部15を形
成する。具体的には、アルミニウムを斜め蒸着すること
により、剥離層18を形成する。このとき、支持体10
の法線に対する蒸着粒子の入射角を十分に大きく選択す
ることにより、開口部14の底部にアルミニウムを殆ど
堆積させることなく、ゲート電極13及び絶縁層12上
に剥離層18を形成することができる。この剥離層18
は、開口部14の開口端部から庇状に張り出しており、
これにより開口部14が実質的に縮径される(図16の
(B)参照)。
[Step-110] Next, the electron-emitting portion 15 is formed on the cathode electrode 11 exposed at the bottom of the opening. Specifically, the release layer 18 is formed by obliquely depositing aluminum. At this time, the support 10
By selecting a sufficiently large incident angle of the vapor deposition particles with respect to the normal line, the release layer 18 can be formed on the gate electrode 13 and the insulating layer 12 with almost no aluminum deposited on the bottom of the opening 14. . This release layer 18
Protrudes like an eaves from the opening end of the opening 14,
This substantially reduces the diameter of the opening 14 (see FIG. 16B).

【0118】[工程−120]次に、全面に例えばモリ
ブデン(Mo)を垂直蒸着する。このとき、図17の
(A)に示すように、剥離層18上でオーバーハング形
状を有するモリブデンから成る導電体層19が成長する
に伴い、開口部14の実質的な直径が次第に縮小される
ので、開口部14の底部において堆積に寄与する蒸着粒
子は、次第に開口部14の中央付近を通過するものに限
られるようになる。その結果、開口部14の底部には円
錐形の堆積物が形成され、この円錐形のモリブデンから
成る堆積物が電子放出部15となる。
[Step-120] Next, for example, molybdenum (Mo) is vertically deposited on the entire surface. At this time, as shown in FIG. 17A, as the conductor layer 19 made of molybdenum having an overhang shape grows on the release layer 18, the substantial diameter of the opening 14 is gradually reduced. Therefore, vapor deposition particles contributing to deposition at the bottom of the opening 14 are gradually limited to those passing near the center of the opening 14. As a result, a conical deposit is formed at the bottom of the opening 14, and the conical deposit made of molybdenum becomes the electron emission portion 15.

【0119】その後、電気化学的プロセス及び湿式プロ
セスによって剥離層18を絶縁層12及びゲート電極1
3の表面から剥離し、絶縁層12及びゲート電極13の
上方の導電体層19を選択的に除去する。その結果、図
17の(B)に示すように、開口部14の底部に位置す
るカソード電極11上に円錐形の電子放出部15を残す
ことができる。
Thereafter, the release layer 18 is formed on the insulating layer 12 and the gate electrode 1 by an electrochemical process and a wet process.
3 and the conductive layer 19 above the insulating layer 12 and the gate electrode 13 is selectively removed. As a result, as shown in FIG. 17B, a conical electron emitting portion 15 can be left on the cathode electrode 11 located at the bottom of the opening 14.

【0120】[工程−130]かかる電子放出素子が多
数形成された第1パネル(表示用パネルあるいはカソー
ドパネル)P1と第2パネル(アノードパネル)P2とを
組み合わせると、平面型表示装置を得ることができる。
具体的には、例えば、セラミックスやガラスから作製さ
れた高さ約1mmの枠体24を用意し、枠体24と第1
パネルP1と第2パネルP2とを例えばフリットガラスを
用いて貼り合わせ、フリットガラスを乾燥した後、約4
50゜Cで10〜30分焼成すればよい。次いで、平面
型表示装置の内部を10-4Pa程度の真空度となるまで
排気後、加熱処理を行って、ガス捕捉材料の活性化を図
る。その後、適当な方法でチップ管17を封止する。あ
るいは又、例えば、枠体24と第1パネルP1と第2パ
ネルP2との貼り合わせを高真空雰囲気中で行ってもよ
い。あるいは又、平面型表示装置の構造に依っては、枠
体無しで、第1パネルP1と第2パネルP2とを貼り合わ
せてもよい。
[0120] When the [Step-130] according electron-emitting devices combine (or display panel cathode panel) the first panel which is formed a number P 1 and the second panel (anode panel) P 2, the flat display device Obtainable.
Specifically, for example, a frame 24 made of ceramics or glass and having a height of about 1 mm is prepared, and the frame 24 and the first
Panel P 1 and bonded using the second panel P 2 and the example frit glass, dried frit glass, about 4
What is necessary is just to bake at 50 degreeC for 10 to 30 minutes. Next, the inside of the flat display device is evacuated to a degree of vacuum of about 10 −4 Pa, and then a heat treatment is performed to activate the gas trapping material. Thereafter, the tip tube 17 is sealed by an appropriate method. Alternatively, for example, it may be bonded to the frame 24 the first panel P 1 and the second panel P 2 in a high vacuum atmosphere. Alternatively, depending on the structure of the flat-panel display, without the frame, it may be bonded first panel P 1 and the second panel P 2.

【0121】第2パネルP2の製造方法の一例を、以
下、図18を参照して説明する。先ず、発光性結晶粒子
組成物を調製する。そのために、例えば、純水に分散剤
を分散させ、ホモミキサーを用いて3000rpmにて
1分間、撹拌を行う。次に、先に説明した発光性結晶粒
子を分散剤が分散した純水中に投入し、ホモミキサーを
用いて5000rpmにて5分間、撹拌を行う。その
後、例えば、ポリビニルアルコール及び重クロム酸アン
モニウムを添加して、十分に撹拌し、濾過する。
[0121] One example of a second panel manufacturing method of the P 2, will be described with reference to FIG. 18. First, a luminescent crystal particle composition is prepared. For this purpose, for example, a dispersant is dispersed in pure water, and the mixture is stirred for 1 minute at 3000 rpm using a homomixer. Next, the luminescent crystal particles described above are put into pure water in which a dispersant is dispersed, and the mixture is stirred at 5,000 rpm for 5 minutes using a homomixer. Thereafter, for example, polyvinyl alcohol and ammonium bichromate are added, sufficiently stirred, and filtered.

【0122】表示用パネルの製造においては、例えばガ
ラスから成る基板20上の全面に感光性被膜40を形成
(塗布)する。そして、露光光源(図示せず)から射出
され、マスク43に設けられた孔部44を通過した露光
光によって、基板20上に形成された感光性被膜40を
露光して感光領域41を形成する(図18の(A)参
照)。その後、感光性被膜40を現像して選択的に除去
し、感光性被膜の残部(露光、現像後の感光性被膜)4
2を基板20上に残す(図18の(B)参照)。次に、
全面にカーボン剤(カーボンスラリー)を塗布し、乾
燥、焼成した後、リフトオフ法にて感光性被膜の残部4
2及びその上のカーボン剤を除去することによって、露
出した基板20上にカーボン剤から成るブラックマトリ
クス22とを形成し、併せて、感光性被膜の残部42を
除去する(図18の(C)参照)。その後、露出した基
板20上に、赤、緑、青の各蛍光体層21を形成する
(図18の(D)参照)。具体的には、上述した各発光
性結晶粒子(蛍光体粒子)から調製された発光性結晶粒
子組成物を使用し、例えば、赤色の感光性の発光性結晶
粒子組成物(蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、
現像し、次いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物
(蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像し、更
に、青色の感光性の発光性結晶粒子組成物(蛍光体スラ
リー)を全面に塗布し、露光、現像すればよい。その
後、蛍光体層21及びブラックマトリクス22上にスパ
ッタリング法にて厚さ約0.07μmのアルミニウム薄
膜から成るアノード電極23を形成する。尚、スクリー
ン印刷法等により各蛍光体層21を形成することもでき
る。
In manufacturing the display panel, a photosensitive film 40 is formed (applied) on the entire surface of the substrate 20 made of, for example, glass. Then, the photosensitive film 40 formed on the substrate 20 is exposed to exposure light emitted from an exposure light source (not shown) and passed through a hole 44 provided in the mask 43 to form a photosensitive region 41. (See FIG. 18A). Thereafter, the photosensitive film 40 is developed and selectively removed, and the remaining photosensitive film (photosensitive film after exposure and development) 4
2 are left on the substrate 20 (see FIG. 18B). next,
After applying a carbon agent (carbon slurry) to the entire surface, drying and baking, the remaining portion 4 of the photosensitive film is formed by a lift-off method.
By removing the carbon material 2 and the carbon material thereon, a black matrix 22 made of the carbon material is formed on the exposed substrate 20, and at the same time, the remaining portion 42 of the photosensitive film is removed (FIG. 18C). reference). Thereafter, red, green, and blue phosphor layers 21 are formed on the exposed substrate 20 (see FIG. 18D). Specifically, a luminescent crystal particle composition prepared from each of the luminescent crystal particles (phosphor particles) described above is used. For example, a red photosensitive luminescent crystal particle composition (phosphor slurry) is used. Apply to the entire surface, expose,
Develop, then apply a green photosensitive luminescent crystal particle composition (phosphor slurry) over the entire surface, expose and develop, and further, blue photosensitive luminescent crystal particle composition (phosphor slurry) May be applied to the entire surface, exposed and developed. Thereafter, an anode electrode 23 made of an aluminum thin film having a thickness of about 0.07 μm is formed on the phosphor layer 21 and the black matrix 22 by a sputtering method. Note that the respective phosphor layers 21 can also be formed by a screen printing method or the like.

【0123】平面型表示装置において、第1パネルP1
と第2パネルP2とを周縁部において接合する場合、接
合は接着層を用いて行ってもよいし、あるいはガラスや
セラミック等の絶縁剛性材料から成る枠体24と接着層
とを併用して行ってもよい。枠体24と接着層とを併用
する場合には、枠体24の高さを適宜選択することによ
り、接着層のみを使用する場合に比べ、第1パネルP1
と第2パネルP2との間の対向距離をより長く設定する
ことが可能である。尚、接着層の構成材料としては、フ
リットガラスが一般的であるが、融点が120〜400
゜C程度の所謂低融点金属材料を用いてもよい。かかる
低融点金属材料としては、In(インジウム:融点15
7゜C);インジウム−金系の低融点合金;Sn80Ag
20(融点220〜370゜C)、Sn95Cu5(融点2
27〜370゜C)等の錫(Sn)系高温はんだ;Pb
97.5Ag2.5(融点304゜C)、Pb94.5Ag5.5(融
点304〜365゜C)、Pb97.5Ag1.5Sn1.0(融
点309゜C)等の鉛(Pb)系高温はんだ;Zn95
5(融点380゜C)等の亜鉛(Zn)系高温はん
だ;Sn5Pb95(融点300〜314゜C)、Sn2
98(融点316〜322゜C)等の錫−鉛系標準はん
だ;Au88Ga12(融点381゜C)等のろう材(以上
の添字は全て原子%を表す)を例示することができる。
In the flat display device, the first panel P 1
When the case of joining the second panel P 2 and the peripheral portion of the junction is used in combination with or may be performed using an adhesive layer, or a frame body 24 made of an insulating rigid material as glass or ceramic adhesive layer May go. When the frame 24 and the adhesive layer are used together, the height of the frame 24 is appropriately selected, so that the first panel P 1 can be compared with the case where only the adhesive layer is used.
If it is possible to set longer the opposing distance between the second panel P 2. In addition, as a constituent material of the adhesive layer, frit glass is generally used, but the melting point is 120 to 400.
A so-called low melting point metal material of about ゜ C may be used. As such a low melting point metal material, In (indium: melting point 15
7 ° C); indium-gold based low melting point alloy; Sn 80 Ag
20 (melting point 220-370 ° C), Sn 95 Cu 5 (melting point 2
27-370 ° C.) Tin (Sn) based high temperature solder; Pb
Lead (Pb) -based high-temperature solder such as 97.5 Ag 2.5 (melting point 304 ° C.), Pb 94.5 Ag 5.5 (melting point 304-365 ° C.), Pb 97.5 Ag 1.5 Sn 1.0 (melting point 309 ° C.); Zn 95 A
l 5 (melting point 380 ° C) zinc such as (Zn) based high-temperature solder; Sn 5 Pb 95 (melting point 300-314 ° C), Sn 2 P
b- 98 (melting point: 316 to 322 ° C.) tin-lead-based standard solder; brazing material such as Au 88 Ga 12 (melting point: 381 ° C.) (all the above suffixes represent atomic%). .

【0124】平面型表示装置において、第1パネルP1
と第2パネルP2と枠体24の三者を接合する場合、三
者を同時に接合してもよいし、あるいは、第1段階で第
1パネルP1又は第2パネルP2のいずれか一方と枠体2
4とを接合し、第2段階で第1パネルP1又は第2パネ
ルP2の他方と枠体24とを接合してもよい。三者同時
接合や第2段階における接合を高真空雰囲気中で行え
ば、第1パネルP1と第2パネルP2と枠体24と接着層
とにより囲まれた空間は、接合と同時に真空となる。あ
るいは、三者の接合終了後、第1パネルP1と第2パネ
ルP2と枠体24と接着層とによって囲まれた空間を排
気し、真空とすることもできる。接合後に排気を行う場
合、接合時の雰囲気の圧力は常圧/減圧のいずれであっ
てもよく、また、雰囲気を構成する気体は、大気であっ
ても、あるいは窒素ガスや周期律表0族に属するガス
(例えばArガス)を含む不活性ガスであってもよい。
In the flat panel display, the first panel P 1
When the case of joining the tripartite second panel P 2 and the frame 24, may be simultaneously joined the three parties, or either one of the first panel P 1 and the second panel P 2 in the first stage And frame 2
4 joining the may be joined to the other and the frame 24 of the first panel P 1 and the second panel P 2 in the second stage. By performing the bonding of the three members or bonding at the second stage in a high vacuum atmosphere, the first panel P 1 and the space surrounded by the adhesive layer and the second panel P 2 and the frame 24, and simultaneously the vacuum and bonding Become. Alternatively, it is also possible after joining the end of the three parties, the space surrounded by the first panel P 1 and the adhesive layer and the second panel P 2 and the frame 24, and vacuum. When evacuation is performed after the bonding, the pressure of the atmosphere during the bonding may be either normal pressure or reduced pressure, and the gas constituting the atmosphere may be air, nitrogen gas or Group 0 of the periodic table. May be an inert gas containing a gas belonging to (for example, Ar gas).

【0125】接合後に排気を行う場合、排気は、第1パ
ネルP1及び/又は第2パネルP2に予め接続されたチッ
プ管17を通じて行うことができる。チップ管17は、
典型的にはガラス管を用いて構成され、第1パネルP1
及び/又は第2パネルP2の無効領域に設けられた貫通
孔16の周囲に、フリットガラス又は上述の低融点金属
材料を用いて接合され、空間が所定の真空度に達した
後、熱融着によって封じ切られる。尚、封じ切りを行う
前に、平面型表示装置全体を一旦加熱してから降温させ
ると、空間に残留ガスを放出させることができ、この残
留ガスを排気により空間外へ除去することができるので
好適である。
In the case of performing the exhaust after the joining, the exhaust can be performed through the tip tube 17 previously connected to the first panel P 1 and / or the second panel P 2 . The tip tube 17
The first panel P 1 is typically constructed using a glass tube.
And / or around the second panel P through hole 16 provided in the ineffective region of 2, with a frit glass or the above low-melting-point metal material, after the space reaches a predetermined vacuum degree, heat Sealed off by wearing. In addition, if the entire flat display device is once heated and then cooled before sealing is performed, the residual gas can be released into the space, and the residual gas can be removed to the outside of the space by exhaustion. It is suitable.

【0126】[電子放出素子−2:クラウン型電子放出
素子]クラウン型電子放出素子から成る第1の構造を有
する電子放出素子の模式的な一部端面図を図21の
(A)に示し、一部を切り欠いた模式的な斜視図を図2
1の(B)に示す。クラウン型電子放出素子は、支持体
10上に形成されたカソード電極11と、支持体10及
びカソード電極11上に形成された絶縁層12と、絶縁
層12上に形成されたゲート電極13と、ゲート電極1
3及び絶縁層12を貫通する開口部14と、開口部14
の底部に位置するカソード電極11の部分の上に設けら
れたクラウン(王冠)型の電子放出部15Aから構成さ
れている。
[Electron-Emitting Element-2: Crown-Type Electron-Emitting Element] FIG. 21A is a schematic partial end view of an electron-emitting element having a first structure composed of a crown-type electron-emitting element. FIG. 2 is a schematic perspective view with a part cut away.
1 (B). The crown type electron-emitting device includes a cathode electrode 11 formed on a support 10, an insulating layer 12 formed on the support 10 and the cathode electrode 11, a gate electrode 13 formed on the insulating layer 12, Gate electrode 1
3 and the opening 14 penetrating the insulating layer 12;
And a crown-shaped electron emission portion 15A provided on the portion of the cathode electrode 11 located at the bottom of the cathode electrode 11.

【0127】以下、クラウン型電子放出素子の製造方法
を、基板等の模式的な一部端面図等である図19〜図2
1を参照して説明する。
The method of manufacturing the crown-type electron-emitting device will now be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0128】[工程−200]先ず、例えばガラスから
成る支持体10上に、ストライプ状のカソード電極用導
電材料層から構成されたカソード電極11を形成する。
尚、カソード電極11は、図面の紙面左右方向に延びて
いる。ストライプ状のカソード電極用導電材料層は、例
えば支持体10上にITO膜をスパッタリング法により
約0.2μmの厚さに全面に亙って成膜した後、ITO
膜をパターニングすることによって形成することができ
る。カソード電極11は、単一の材料層であってもよ
く、複数の材料層を積層することによって構成すること
もできる。例えば、後の工程で形成される各電子放出部
の電子放出特性のばらつきをカバーするために、カソー
ド電極11の表層部を残部よりも電気抵抗率の高い材料
で構成することができる。次に、全面に、具体的には、
支持体10及びカソード電極11上に絶縁層12を形成
する。ここでは、一例としてガラスペーストを全面に約
3μmの厚さにスクリーン印刷する。次に、絶縁層12
に含まれる水分や溶剤を除去し、且つ、絶縁層12を平
坦化するために、例えば100゜C、10分間の仮焼
成、及び500゜C、20分間の本焼成といった2段階
の焼成を行う。尚、上述のようなガラスペーストを用い
たスクリーン印刷に替えて、例えばプラズマCVD法に
よりSiO 2膜を形成してもよい。
[Step-200] First, for example, from glass
The cathode electrode for stripes is placed on the support 10
The cathode electrode 11 composed of the electric material layer is formed.
The cathode electrode 11 extends in the left-right direction of the drawing.
I have. An example of a conductive material layer for a striped cathode electrode is
For example, an ITO film is formed on the support 10 by a sputtering method.
After forming a film over the entire surface to a thickness of about 0.2 μm, ITO
Can be formed by patterning the film
You. The cathode electrode 11 may be a single material layer.
Be constructed by stacking multiple material layers
Can also. For example, each electron-emitting portion formed in a later process
To cover variations in the electron emission characteristics of
Material having a higher electrical resistivity than the rest of the surface layer of the gate electrode 11
Can be configured. Next, over the entire surface, specifically,
Forming insulating layer 12 on support 10 and cathode electrode 11
I do. Here, as an example, a glass paste is applied
Screen print to a thickness of 3 μm. Next, the insulating layer 12
To remove the moisture and the solvent contained in the
For tanning, for example, calcining at 100 ° C for 10 minutes
2 steps such as firing and final firing at 500 ° C for 20 minutes
Is fired. In addition, using the above-mentioned glass paste
Instead of screen printing, for example, plasma CVD
More SiO TwoA film may be formed.

【0129】次に、絶縁層12上に、ストライプ状のゲ
ート電極構成層から構成されたゲート電極13を形成す
る(図19の(A)参照)。尚、ゲート電極13は、図
面の紙面垂直方向に延びている。ゲート電極13を構成
するガス捕捉材料は、先に説明したスピント型電子放出
素子と同様とすることができる。ゲート電極13の射影
像の延びる方向は、ストライプ状のカソード電極11の
射影像の延びる方向と90度を成す。
Next, a gate electrode 13 composed of a stripe-shaped gate electrode forming layer is formed on the insulating layer 12 (see FIG. 19A). The gate electrode 13 extends in a direction perpendicular to the plane of the drawing. The gas trapping material forming the gate electrode 13 can be the same as that of the Spindt-type electron-emitting device described above. The direction in which the projected image of the gate electrode 13 extends is 90 degrees with the direction in which the projected image of the striped cathode electrode 11 extends.

【0130】[工程−210]次に、例えばフォトレジ
スト材料から成るエッチング用マスクを用いてゲート電
極13及び絶縁層12をRIE法に基づきエッチング
し、ゲート電極13及び絶縁層12に開口部14を形成
し、開口部14の底部にカソード電極11を露出させる
(図19の(B)参照)。開口部14の直径を約2〜5
0μmとする。
[Step-210] Next, the gate electrode 13 and the insulating layer 12 are etched by an RIE method using an etching mask made of, for example, a photoresist material, and an opening 14 is formed in the gate electrode 13 and the insulating layer 12. Then, the cathode electrode 11 is exposed at the bottom of the opening 14 (see FIG. 19B). The diameter of the opening 14 is about 2 to 5
0 μm.

【0131】[工程−220]次に、エッチング用マス
クを除去し、ゲート電極13上、絶縁層12上、及び開
口部14の側壁面上に剥離層51を形成する(図20の
(A)参照)。かかる剥離層51を形成するには、例え
ば、フォトレジスト材料をスピンコーティング法により
全面に塗布し、開口部14の底部の一部分のみを除去す
るようなパターニングを行う。この時点で、開口部14
の実質的な直径は、約1〜20μmに縮径される。
[Step-220] Next, the etching mask is removed, and a peeling layer 51 is formed on the gate electrode 13, the insulating layer 12, and the side wall surface of the opening 14 (FIG. 20A). reference). In order to form the release layer 51, for example, a photoresist material is applied to the entire surface by a spin coating method, and patterning is performed such that only a part of the bottom of the opening 14 is removed. At this point, the opening 14
Is reduced to about 1-20 μm.

【0132】[工程−230]次に、図20の(B)に
示すように、全面に組成物原料から成る導電性組成物層
52を形成する。ここで使用する組成物原料は、例え
ば、導電性粒子として平均粒径約0.1μmの黒鉛粒子
を60重量%、バインダとして4号の水ガラスを40重
量%含む。この組成物原料を、例えば1400rpm、
10秒間の条件で全面にスピンコートする。開口部14
内における導電性組成物層52の表面は、組成物原料の
表面張力に起因して、開口部14の側壁面に沿って迫り
上がり、開口部14の中央部に向かって窪む。その後、
導電性組成物層52に含まれる水分を除去するための仮
焼成を、例えば大気中、400゜Cで30分間行う。
[Step-230] Next, as shown in FIG. 20B, a conductive composition layer 52 made of a composition material is formed on the entire surface. The composition raw material used here contains, for example, 60% by weight of graphite particles having an average particle size of about 0.1 μm as conductive particles, and 40% by weight of No. 4 water glass as a binder. This composition raw material is, for example, 1400 rpm,
Spin coating is performed on the entire surface for 10 seconds. Opening 14
The inside of the conductive composition layer 52 rises along the side wall surface of the opening 14 due to the surface tension of the composition raw material, and becomes concave toward the center of the opening 14. afterwards,
Preliminary baking for removing moisture contained in the conductive composition layer 52 is performed, for example, in the air at 400 ° C. for 30 minutes.

【0133】組成物原料において、バインダは、(1)
それ自身が導電性粒子の分散媒であってもよいし、
(2)導電性粒子を被覆していてもよいし、(3)適当
な溶媒に分散あるいは溶解されることによって、導電性
粒子の分散媒を構成してもよい。(3)のケースの典型
例は水ガラスであり、日本工業規格(JIS)K140
8に規定される1号乃至4号、又はこれらの同等品を使
用することができる。1号乃至4号は、水ガラスの構成
成分である酸化ナトリウム(Na2O)1モルに対する
酸化珪素(SiO2)のモル数(約2〜4モル)の違い
に基づく4段階の等級であり、それぞれ粘度が大きく異
なる。従って、リフトオフ・プロセスで水ガラスを使用
する際には、水ガラスに分散させる導電性粒子の種類や
含有量、剥離層51との親和性、開口部14のアスペク
ト比等の諸条件を考慮して、最適な等級の水ガラスを選
択するか、又は、これらの等級と同等の水ガラスを調製
して使用することが好ましい。
In the composition raw materials, the binder is (1)
It may itself be a dispersion medium of conductive particles,
(2) The conductive particles may be coated, or (3) a dispersion medium of the conductive particles may be formed by being dispersed or dissolved in an appropriate solvent. A typical example of the case (3) is water glass, which is a Japanese Industrial Standard (JIS) K140.
Nos. 1 to 4 specified in No. 8 or equivalents thereof can be used. Nos. 1 to 4 are four-grade grades based on the difference in the number of moles (about 2 to 4 moles) of silicon oxide (SiO 2 ) with respect to 1 mole of sodium oxide (Na 2 O) as a constituent of water glass. , Each greatly differ in viscosity. Therefore, when water glass is used in the lift-off process, various conditions such as the type and content of the conductive particles dispersed in the water glass, affinity with the release layer 51, and the aspect ratio of the opening 14 are taken into consideration. It is preferred to select the optimal grade of water glass or to prepare and use water glass equivalent to these grades.

【0134】バインダは一般に導電性に劣るので、導電
性組成物中の導電性粒子の含有量に対してバインダの含
有量が多過ぎると、形成される電子放出部15Aの電気
抵抗値が上昇し、電子放出が円滑に行われなくなる虞が
ある。従って、例えば水ガラス中に導電性粒子としてカ
ーボン系材料粒子を分散させて成る組成物原料を例にと
ると、組成物原料の全重量に占めるカーボン系材料粒子
の割合は、電子放出部15Aの電気抵抗値、組成物原料
の粘度、導電性粒子同士の接着性等の特性を考慮し、概
ね30〜95重量%の範囲に選択することが好ましい。
カーボン系材料粒子の割合をかかる範囲内に選択するこ
とにより、形成される電子放出部15Aの電気抵抗値を
十分に下げると共に、カーボン系材料粒子同士の接着性
を良好に保つことが可能となる。但し、導電性粒子とし
てカーボン系材料粒子にアルミナ粒子を混合して用いた
場合には、導電性粒子同士の接着性が低下する傾向があ
るので、アルミナ粒子の含有量に応じてカーボン系材料
粒子の割合を高めることが好ましく、60重量%以上と
することが特に好ましい。尚、組成物原料には、導電性
粒子の分散状態を安定化させるための分散剤や、pH調
整剤、乾燥剤、硬化剤、防腐剤等の添加剤が含まれてい
てもよい。尚、導電性粒子を結合剤(バインダ)の被膜
で覆った粉体を、適当な分散媒中に分散させて成る組成
物原料を用いてもよい。
Since the binder is generally inferior in conductivity, if the content of the binder is too large relative to the content of the conductive particles in the conductive composition, the electric resistance of the electron emitting portion 15A formed will increase. In addition, there is a possibility that electron emission may not be performed smoothly. Therefore, for example, in the case of a composition raw material obtained by dispersing carbon-based material particles as conductive particles in water glass, for example, the ratio of the carbon-based material particles to the total weight of the composition raw material is determined by the ratio of the electron-emitting portion 15A. It is preferable to select approximately 30 to 95% by weight in consideration of characteristics such as the electric resistance value, the viscosity of the composition raw material, and the adhesion between the conductive particles.
By selecting the ratio of the carbon-based material particles within such a range, it is possible to sufficiently lower the electric resistance value of the formed electron-emitting portion 15A and to maintain good adhesion between the carbon-based material particles. . However, when the alumina particles are mixed with the carbon-based material particles as the conductive particles, the adhesiveness between the conductive particles tends to decrease. Therefore, the carbon-based material particles may be adjusted according to the content of the alumina particles. Is preferably increased, and particularly preferably 60% by weight or more. The composition raw material may contain a dispersant for stabilizing the dispersed state of the conductive particles, and additives such as a pH adjuster, a drying agent, a curing agent, and a preservative. A composition raw material obtained by dispersing a powder in which conductive particles are covered with a coating of a binder (binder) in an appropriate dispersion medium may be used.

【0135】一例として、王冠状の電子放出部15Aの
直径を概ね1〜20μmとし、導電性粒子としてカーボ
ン系材料粒子を使用した場合、カーボン系材料粒子の粒
径は概ね0.1μm〜1μmの範囲とすることが好まし
い。カーボン系材料粒子の粒径をかかる範囲に選択する
ことにより、王冠状の電子放出部15Aの縁部に十分に
高い機械的強度が備わり、且つ、カソード電極11に対
する電子放出部15Aの密着性が良好となる。
As an example, when the diameter of the crown-shaped electron emitting portion 15A is approximately 1 to 20 μm and carbon-based material particles are used as the conductive particles, the particle diameter of the carbon-based material particles is approximately 0.1 μm to 1 μm. It is preferable to set the range. By selecting the particle size of the carbon-based material particles in such a range, the edge of the crown-shaped electron emitting portion 15A has sufficiently high mechanical strength, and the adhesion of the electron emitting portion 15A to the cathode electrode 11 is improved. It will be good.

【0136】[工程−240]次に、図20の(C)に
示すように、剥離層51を除去する。剥離は、2重量%
の水酸化ナトリウム水溶液中に、30秒間浸漬すること
により行う。このとき、超音波振動を加えながら剥離を
行ってもよい。これにより、剥離層51と共に剥離層5
1上の導電性組成物層52の部分が除去され、開口部1
4の底部に露出したカソード電極11上の導電性組成物
層52の部分のみが残される。この残存した部分が電子
放出部15Aとなる。電子放出部15Aの形状は、表面
が開口部14の中央部に向かって窪み、王冠状となる。
[工程−240]が終了した時点における状態を、図2
1に示す。図21の(B)は、電子放出素子の一部を示
す模式的な斜視図であり、図21の(A)は図21の
(B)の線A−Aに沿った模式的な一部端面図である。
図21の(B)では、電子放出部15Aの全体が見える
ように、絶縁層12とゲート電極13との一部を切り欠
いている。尚、1つの電子放出領域(重複領域)には、
5〜100個程度の電子放出部15Aを設けることで十
分である。尚、導電性粒子の粒径が電子放出部15Aの
表面に確実に露出するように、電子放出部15Aの表面
に露出したバインダをエッチングによって除去してもよ
い。
[Step-240] Next, as shown in FIG. 20C, the release layer 51 is removed. Peeling 2% by weight
In sodium hydroxide aqueous solution for 30 seconds. At this time, the peeling may be performed while applying ultrasonic vibration. Thereby, together with the release layer 51, the release layer 5
1 is removed, and the opening 1
Only the portion of the conductive composition layer 52 on the cathode electrode 11 exposed at the bottom of 4 is left. This remaining portion becomes the electron emitting portion 15A. The shape of the electron-emitting portion 15A is such that its surface is depressed toward the center of the opening 14 and has a crown shape.
FIG. 2 shows the state at the end of [Step-240].
It is shown in FIG. FIG. 21B is a schematic perspective view showing a part of the electron-emitting device, and FIG. 21A is a schematic part along the line AA in FIG. It is an end elevation.
In FIG. 21B, a part of the insulating layer 12 and a part of the gate electrode 13 are cut away so that the entire electron emitting portion 15A can be seen. In one electron emission region (overlap region),
It is sufficient to provide about 5 to 100 electron emitting portions 15A. Note that the binder exposed on the surface of the electron emitting portion 15A may be removed by etching so that the particle size of the conductive particles is reliably exposed on the surface of the electron emitting portion 15A.

【0137】[工程−250]次に、電子放出部15A
の焼成を行う。焼成は、乾燥大気中、400゜C、30
分間の条件で行う。尚、焼成温度は、組成物原料に含ま
れるバインダの種類に応じて選択すればよい。例えば、
バインダが水ガラスのような無機材料である場合には、
無機材料を焼成し得る温度で熱処理を行えばよい。バイ
ンダが熱硬化性樹脂である場合には、熱硬化性樹脂を硬
化し得る温度で熱処理を行えばよい。但し、導電性粒子
同士の密着性を保つために、熱硬化性樹脂が過度に分解
したり炭化する虞のない温度で熱処理を行うことが好適
である。いずれのバインダを用いるにしても、熱処理温
度は、ゲート電極やカソード電極、絶縁層に損傷や欠陥
が生じない温度とする必要がある。熱処理雰囲気は、ゲ
ート電極やカソード電極の電気抵抗率が酸化によって上
昇したり、あるいはゲート電極やカソード電極に欠陥や
損傷が生ずることがないように、不活性ガス雰囲気とす
ることが好ましい。尚、バインダとして熱可塑性樹脂を
使用した場合には、熱処理を必要としない場合がある。
[Step-250] Next, the electron-emitting portion 15A
Is fired. Baking is performed in dry air at 400 ° C., 30
Perform under the condition of minutes. In addition, what is necessary is just to select a baking temperature according to the kind of binder contained in a composition raw material. For example,
When the binder is an inorganic material such as water glass,
The heat treatment may be performed at a temperature at which the inorganic material can be fired. When the binder is a thermosetting resin, the heat treatment may be performed at a temperature at which the thermosetting resin can be cured. However, in order to maintain the adhesion between the conductive particles, it is preferable to perform the heat treatment at a temperature at which the thermosetting resin does not excessively decompose or carbonize. Regardless of which binder is used, the heat treatment temperature needs to be a temperature at which no damage or defects occur in the gate electrode, the cathode electrode, and the insulating layer. The heat treatment atmosphere is preferably an inert gas atmosphere so that the electrical resistivity of the gate electrode or the cathode electrode does not increase due to oxidation or a defect or damage does not occur in the gate electrode or the cathode electrode. When a thermoplastic resin is used as a binder, heat treatment may not be required.

【0138】[電子放出素子−3:扁平型電子放出素
子]扁平型電子放出素子から成る第1の構造を有する電
子放出素子の模式的な一部断面図を、図22の(C)に
示す。扁平型電子放出素子は、例えばガラスから成る支
持体10上に形成されたカソード電極11、支持体10
及びカソード電極11上に形成された絶縁層12、絶縁
層12上に形成されたゲート電極13、ゲート電極13
及び絶縁層12を貫通する開口部14、並びに、開口部
14の底部に位置するカソード電極11の部分の上に設
けられた扁平の電子放出部15Bから成る。ここで、電
子放出部15Bは、図22の(C)の紙面垂直方向に延
びたストライプ状のカソード電極11上に形成されてい
る。また、ゲート電極13は、図22の(C)の紙面左
右方向に延びている。カソード電極11及びゲート電極
13はクロム(Cr)から成る。電子放出部15Bは、
具体的には、グラファイト粉末から成る薄層から構成さ
れている。また、電子放出素子の動作安定化、電子放出
特性の均一化のために、カソード電極11と電子放出部
15Bとの間にSiCから成る抵抗体層60が設けられ
ている。図22の(C)に示した扁平型電子放出素子に
おいては、カソード電極11の表面の全域に亙って、抵
抗体層60及び電子放出部15Bが形成されているが、
このような構造に限定するものではなく、要は、少なく
とも開口部14の底部に電子放出部15Bが設けられて
いればよい。
[Electron-Emitting Element-3: Flat Electron-Emitting Element] FIG. 22C is a schematic partial cross-sectional view of an electron-emitting element having the first structure composed of a flat-type electron-emitting element. . The flat-type electron-emitting device includes a cathode electrode 11 formed on a support 10 made of, for example, glass, and a support 10.
And an insulating layer 12 formed on the cathode electrode 11, a gate electrode 13 formed on the insulating layer 12, a gate electrode 13
And an opening 14 penetrating through the insulating layer 12, and a flat electron emission portion 15B provided on a portion of the cathode electrode 11 located at the bottom of the opening 14. Here, the electron-emitting portion 15B is formed on the striped cathode electrode 11 extending in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. The gate electrode 13 extends in the left-right direction on the paper of FIG. The cathode electrode 11 and the gate electrode 13 are made of chromium (Cr). The electron emission unit 15B
Specifically, it is composed of a thin layer made of graphite powder. In addition, a resistor layer 60 made of SiC is provided between the cathode electrode 11 and the electron-emitting portion 15B for stabilizing the operation of the electron-emitting device and making the electron-emitting characteristics uniform. In the flat-type electron-emitting device shown in FIG. 22C, the resistor layer 60 and the electron-emitting portion 15B are formed over the entire surface of the cathode electrode 11.
The structure is not limited to such a structure. In short, it is only necessary that the electron-emitting portion 15 </ b> B is provided at least at the bottom of the opening 14.

【0139】以下、支持体等の模式的な一部断面図であ
る図22を参照して、扁平型電子放出素子の製造方法を
説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing a flat type electron-emitting device will be described with reference to FIG. 22, which is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like.

【0140】[工程−300]先ず、支持体10上に、
クロム(Cr)から成るカソード電極用導電材料層をス
パッタ法にて形成した後、リソグラフィ技術及びドライ
エッチング技術に基づきカソード電極用導電材料層をパ
ターニングする。これによって、ストライプ状のカソー
ド電極用導電材料層から構成されたカソード電極11を
支持体10上に形成することができる(図22の(A)
参照)。尚、カソード電極11は、図22の紙面垂直方
向に延びている。
[Step-300] First, on the support 10,
After a cathode electrode conductive material layer made of chromium (Cr) is formed by a sputtering method, the cathode electrode conductive material layer is patterned based on a lithography technique and a dry etching technique. Thus, the cathode electrode 11 composed of the stripe-shaped conductive material layer for the cathode electrode can be formed on the support 10 (FIG. 22A).
reference). The cathode electrode 11 extends in a direction perpendicular to the plane of the paper of FIG.

【0141】[工程−310]次に、カソード電極11
上に、電子放出部15Bを形成する。具体的には、先
ず、全面にスパッタ法にてSiCから成る抵抗体層60
を形成し、次いで、抵抗体層60の上にグラファイト粉
末塗料から成る電子放出部15Bをスピンコーティング
法にて形成し、電子放出部15Bを乾燥させる。その
後、電子放出部15B及び抵抗体層60を公知の方法に
基づきパターニングする(図22の(B)参照)。電子
放出部15Bから電子が放出される。
[Step-310] Next, the cathode electrode 11
An electron emitting portion 15B is formed on the upper portion. Specifically, first, the entire surface of the resistor layer 60 made of SiC is formed by sputtering.
Is formed, and then the electron emitting portion 15B made of graphite powder paint is formed on the resistor layer 60 by spin coating, and the electron emitting portion 15B is dried. Thereafter, the electron-emitting portion 15B and the resistor layer 60 are patterned according to a known method (see FIG. 22B). Electrons are emitted from the electron emitting portion 15B.

【0142】[工程−320]次に、全面に絶縁層12
を形成する。具体的には、電子放出部15B及び支持体
10上に、例えば、スパッタ法にてSiO2から成る絶
縁層12を形成する。尚、絶縁層12を、ガラスペース
トをスクリーン印刷する方法や、SiO2層をCVD法
にて形成する方法に基づき形成することもできる。その
後、ストライプ状のゲート電極構成層から構成されたゲ
ート電極13を絶縁層12上に形成する。
[Step-320] Next, the insulating layer 12 is formed on the entire surface.
To form Specifically, the insulating layer 12 made of SiO 2 is formed on the electron-emitting portion 15B and the support 10 by, for example, a sputtering method. The insulating layer 12 can be formed based on a method of screen printing a glass paste or a method of forming a SiO 2 layer by a CVD method. Thereafter, a gate electrode 13 composed of a stripe-shaped gate electrode constituent layer is formed on the insulating layer 12.

【0143】[工程−330]次に、ゲート電極13及
び絶縁層12に開口部14を形成し、開口部14の底部
に電子放出部15Bを露出させる。その後、エッチング
用マスクを除去し、電子放出部15B中の有機溶剤を除
去するために、400゜C、30分の熱処理を施す。こ
うして、図22の(C)に示した電子放出素子を得るこ
とができる。
[Step-330] Next, an opening 14 is formed in the gate electrode 13 and the insulating layer 12, and the electron-emitting portion 15B is exposed at the bottom of the opening 14. Thereafter, a heat treatment is performed at 400 ° C. for 30 minutes in order to remove the etching mask and remove the organic solvent in the electron-emitting portion 15B. Thus, the electron-emitting device shown in FIG. 22C can be obtained.

【0144】[電子放出素子−4:扁平型電子放出素子
の変形]扁平型電子放出素子から成る第1の構造を有す
る電子放出素子の変形例の模式的な一部断面図を、図2
3の(C)に示す。図23の(C)に示す扁平型電子放
出素子においては、電子放出部15Bの構造が、図22
の(C)に示した扁平型電子放出素子と若干異なってい
る。以下、支持体等の模式的な一部断面図である図23
を参照して、かかる電子放出素子の製造方法を説明す
る。
[Electron-Emitting Element-4: Modification of Flat Electron-Emitting Element] FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of a modification of the electron-emitting element having the first structure composed of the flat-type electron-emitting element.
3 (C). In the flat electron-emitting device shown in FIG. 23C, the structure of the electron-emitting portion 15B is the same as that of FIG.
(C) is slightly different from the flat type electron-emitting device shown in FIG. FIG. 23 is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like.
A method for manufacturing such an electron-emitting device will be described with reference to FIG.

【0145】[工程−400]先ず、支持体10上にカ
ソード電極用導電材料層を形成する。具体的には、支持
体10の全面にレジスト材料層(図示せず)を形成した
後、カソード電極を形成すべき部分のレジスト材料層を
除去する。その後、全面にクロム(Cr)から成るカソ
ード電極用導電材料層をスパッタ法にて形成する。更
に、全面にスパッタ法にてSiCから成る抵抗体層60
を形成し、次いで、抵抗体層60の上にグラファイト粉
末塗料層をスピンコーティング法にて形成し、グラファ
イト粉末塗料層を乾燥させる。その後、剥離液を用いて
レジスト材料層を除去すると、レジスト材料層上に形成
されたカソード電極用導電材料層、抵抗体層60及びグ
ラファイト粉末塗料層も除去される。こうして、所謂リ
フトオフ法に基づき、カソード電極11、抵抗体層60
及び電子放出部15Bが積層された構造を得ることがで
きる(図23の(A)参照)。
[Step-400] First, a conductive material layer for a cathode electrode is formed on the support 10. Specifically, after a resist material layer (not shown) is formed on the entire surface of the support 10, the resist material layer where the cathode electrode is to be formed is removed. Thereafter, a cathode electrode conductive material layer made of chromium (Cr) is formed on the entire surface by a sputtering method. Further, a resistor layer 60 made of SiC is formed on the entire surface by sputtering.
Then, a graphite powder coating layer is formed on the resistor layer 60 by a spin coating method, and the graphite powder coating layer is dried. Thereafter, when the resist material layer is removed using a stripping solution, the cathode electrode conductive material layer, the resistor layer 60 and the graphite powder paint layer formed on the resist material layer are also removed. Thus, based on the so-called lift-off method, the cathode electrode 11, the resistor layer 60
And a structure in which the electron-emitting portions 15B are stacked (see FIG. 23A).

【0146】[工程−410]次に、全面に絶縁層12
を形成した後、絶縁層12上にストライプ状のゲート電
極構成層から構成されたゲート電極13を形成する(図
23の(B)参照)。その後、ゲート電極13及び絶縁
層12に開口部14を形成することによって、開口部1
4の底部に電子放出部15Bを露出させる(図23の
(C)参照)。開口部14の底部に露出したカソード電
極11の表面に設けられた電子放出部15Bから電子が
放出される。
[Step-410] Next, the insulating layer 12 is formed on the entire surface.
Is formed, a gate electrode 13 composed of a stripe-shaped gate electrode forming layer is formed on the insulating layer 12 (see FIG. 23B). Thereafter, an opening 14 is formed in the gate electrode 13 and the insulating layer 12 so that the opening 1 is formed.
The electron-emitting portion 15B is exposed at the bottom of the substrate 4 (see FIG. 23C). Electrons are emitted from the electron emitting portion 15B provided on the surface of the cathode electrode 11 exposed at the bottom of the opening 14.

【0147】[電子放出素子−5:扁平型電子放出素子
の変形]扁平型電子放出素子から成る第1の構造を有す
る電子放出素子の別の変形例の模式的な一部端面図を、
図25の(B)に示す。この扁平型電子放出素子におい
ては、電子放出部15Cは、CVD法に基づき形成され
た炭素薄膜から構成されている。
[Electron-Emitting Element-5: Modification of Flat-Type Electron-Emitting Element] A schematic partial end view of another modification of the electron-emitting element having the first structure composed of the flat-type electron-emitting element is shown in FIG.
This is shown in FIG. In this flat type electron-emitting device, the electron-emitting portion 15C is composed of a carbon thin film formed based on a CVD method.

【0148】電子放出部を炭素薄膜から構成すること
は、炭素(C)の仕事関数が低く、高い放出電子電流を
達成することができるので、好ましい。炭素薄膜から電
子を放出させるためには、炭素薄膜が適切な電界(例え
ば、106ボルト/cm程度の強度を有する電界)中に
置かれた状態とすればよい。
It is preferable to form the electron emitting portion from a carbon thin film because the work function of carbon (C) is low and a high emitted electron current can be achieved. In order to emit electrons from the carbon thin film, the carbon thin film may be placed in an appropriate electric field (for example, an electric field having an intensity of about 10 6 volt / cm).

【0149】ところで、レジスト層をエッチング用マス
クとして使用し、酸素ガスを用いてダイヤモンド薄膜の
ような炭素薄膜のプラズマエッチングを行った場合、エ
ッチング反応系における反応副生成物として(CH)x
系あるいは(CF)x系等の炭素系ポリマーが堆積性物
質として生成する。一般に、プラズマエッチングにおい
て堆積性物質がエッチング反応系に生成した場合、この
堆積性物質はイオン入射確率の低いレジスト層の側壁
面、あるいは被エッチング物の加工端面に堆積して所謂
側壁保護膜を形成し、被エッチング物の異方性加工によ
って得られる形状の達成に寄与する。しかしながら、酸
素ガスをエッチング用ガスとして使用した場合には、炭
素系ポリマーから成る側壁保護膜は、生成しても、直ち
に酸素ガスによって除去されてしまう。また、酸素ガス
をエッチング用ガスとして使用した場合には、レジスト
層の消耗も激しい。これらの理由により、従来のダイヤ
モンド薄膜の酸素プラズマ加工においては、ダイヤモン
ド薄膜のマスクの寸法に対する寸法変換差が大きく、異
方性加工も困難な場合が多い。
When a carbon thin film such as a diamond thin film is plasma-etched using an oxygen gas by using a resist layer as an etching mask, (CH) x is used as a reaction by-product in the etching reaction system.
A carbon-based polymer such as a system or (CF) x system is generated as a deposition material. Generally, when a depositable substance is generated in an etching reaction system in plasma etching, this depositable substance is deposited on a side wall surface of a resist layer having a low probability of ion incidence or a processed end surface of an object to be etched to form a so-called side wall protective film. This contributes to achieving a shape obtained by anisotropic processing of the object to be etched. However, when oxygen gas is used as the etching gas, the sidewall protective film made of the carbon-based polymer is immediately removed by the oxygen gas even if it is formed. Further, when oxygen gas is used as an etching gas, the resist layer is greatly consumed. For these reasons, in the conventional oxygen plasma processing of a diamond thin film, the dimensional conversion difference with respect to the dimension of the mask of the diamond thin film is large, and it is often difficult to perform anisotropic processing.

【0150】このような問題を解決するためには、例え
ば、カソード電極の表面に炭素薄膜選択成長領域を形成
し、炭素薄膜選択成長領域上に炭素薄膜から成る電子放
出部を形成する構成とすればよい。即ち、[電子放出素
子−5]の製造においては、支持体上にカソード電極を
形成した後、カソード電極の表面に炭素薄膜選択成長領
域を形成し、その後、炭素薄膜選択成長領域上に炭素薄
膜(電子放出部に相当する)を形成する。尚、カソード
電極の表面に炭素薄膜選択成長領域を形成する工程を、
炭素薄膜選択成長領域形成工程と呼ぶ。
In order to solve such a problem, for example, a structure in which a carbon thin film selective growth region is formed on the surface of the cathode electrode and an electron emission portion made of a carbon thin film is formed on the carbon thin film selective growth region may be adopted. Just fine. That is, in the manufacture of [Emission Device-5], a cathode electrode is formed on a support, a carbon thin film selective growth region is formed on the surface of the cathode electrode, and then a carbon thin film is formed on the carbon thin film selective growth region. (Corresponding to an electron-emitting portion). Incidentally, the step of forming a carbon thin film selective growth region on the surface of the cathode electrode,
This is referred to as a carbon thin film selective growth region forming step.

【0151】ここで、炭素薄膜選択成長領域は、表面に
金属粒子が付着したカソード電極の部分、若しくは、表
面に金属薄膜が形成されたカソード電極の部分であるこ
とが好ましい。尚、炭素薄膜選択成長領域における炭素
薄膜の選択成長を一層確実なものとするために、炭素薄
膜選択成長領域の表面には、硫黄(S)、ホウ素(B)
又はリン(P)が付着していることが望ましく、これら
の物質は一種の触媒としての作用を果たすと考えられ、
これによって、炭素薄膜の選択成長性を一層向上させる
ことができる。尚、炭素薄膜選択成長領域は、開口部の
底部に位置するカソード電極の部分の表面に形成されて
いればよく、開口部の底部に位置するカソード電極の部
分から開口部の底部以外のカソード電極の部分の表面に
延在するように形成されていてもよい。また、炭素薄膜
選択成長領域は、開口部の底部に位置するカソード電極
の部分の表面の全面に形成されていても、部分的に形成
されていてもよい。
Here, the carbon thin film selective growth region is preferably a portion of the cathode electrode having metal particles adhered to the surface or a portion of the cathode electrode having a metal thin film formed on the surface. In order to further secure the selective growth of the carbon thin film in the carbon thin film selective growth region, sulfur (S), boron (B)
Or it is desirable that phosphorus (P) is attached, and these substances are considered to act as a kind of catalyst,
Thereby, the selective growth of the carbon thin film can be further improved. The carbon thin film selective growth region may be formed on the surface of the portion of the cathode electrode located at the bottom of the opening. May be formed to extend to the surface of the portion. Further, the carbon thin film selective growth region may be formed on the entire surface of the portion of the cathode electrode located at the bottom of the opening, or may be formed partially.

【0152】炭素薄膜選択成長領域形成工程は、炭素薄
膜選択成長領域を形成すべきカソード電極の部分の表面
(以下、単にカソード電極の表面と呼ぶ場合がある)
に、金属粒子を付着させ、若しくは、金属薄膜を形成す
る工程から成り、以て、表面に金属粒子が付着し、若し
くは、表面に金属薄膜が形成されたカソード電極の部分
から成る炭素薄膜選択成長領域を得ることが好ましい。
また、この場合、炭素薄膜選択成長領域における炭素薄
膜の選択成長を一層確実なものとするために、炭素薄膜
選択成長領域の表面に、硫黄(S)、ホウ素(B)又は
リン(P)を付着させることが望ましく、これによっ
て、炭素薄膜の選択成長性を一層向上させることができ
る。炭素薄膜選択成長領域の表面に硫黄、ホウ素又はリ
ンを付着させる方法としては、例えば、硫黄、ホウ素又
はリンを含む化合物から成る化合物層を炭素薄膜選択成
長領域の表面に形成し、次いで、例えば加熱処理を化合
物層に施すことによって化合物層を構成する化合物を分
解させ、炭素薄膜選択成長領域の表面に硫黄、ホウ素又
はリンを残す方法を挙げることができる。硫黄を含む化
合物としてチオナフテン、チオフテン、チオフェンを例
示することができる。ホウ素を含む化合物として、トリ
フェニルボランを例示することができる。リンを含む化
合物として、トリフェニルフォスフィンを例示すること
ができる。
In the carbon thin film selective growth region forming step, the surface of the portion of the cathode electrode where the carbon thin film selective growth region is to be formed (hereinafter, may be simply referred to as the surface of the cathode electrode).
And a step of forming a metal thin film on the surface, thereby selectively growing a carbon thin film comprising a portion of the cathode electrode having the metal particles attached to the surface or the metal thin film formed on the surface. It is preferable to obtain a region.
In this case, in order to further ensure the selective growth of the carbon thin film in the carbon thin film selective growth region, sulfur (S), boron (B) or phosphorus (P) is added to the surface of the carbon thin film selective growth region. It is desirable that the carbon thin film be adhered, so that the selective growth of the carbon thin film can be further improved. As a method of attaching sulfur, boron or phosphorus to the surface of the carbon thin film selective growth region, for example, a compound layer made of a compound containing sulfur, boron or phosphorus is formed on the surface of the carbon thin film selective growth region, and then, for example, heating is performed. By subjecting the compound layer to treatment, the compound constituting the compound layer is decomposed to leave sulfur, boron or phosphorus on the surface of the carbon thin film selective growth region. Examples of the compound containing sulfur include thionaphthene, thiophthene, and thiophene. Examples of the compound containing boron include triphenylborane. Examples of the phosphorus-containing compound include triphenylphosphine.

【0153】あるいは又、炭素薄膜選択成長領域におけ
る炭素薄膜の選択成長を一層確実なものとするために、
カソード電極の表面に、金属粒子を付着させ、若しく
は、金属薄膜を形成した後、金属粒子の表面若しくは金
属薄膜の表面の金属酸化物(所謂、自然酸化膜)を除去
することが望ましい。金属粒子の表面若しくは金属薄膜
の表面の金属酸化物の除去を、例えば、水素ガス雰囲気
におけるマイクロ波プラズマ法、トランス結合型プラズ
マ法、誘導結合型プラズマ法、電子サイクロトロン共鳴
プラズマ法、RFプラズマ法等に基づくプラズマ還元処
理、アルゴンガス雰囲気におけるスパッタ処理、若しく
は、例えばフッ酸等の酸や塩基を用いた洗浄処理によっ
て行うことが望ましい。尚、炭素薄膜選択成長領域の表
面に硫黄、ホウ素又はリンを付着させる工程、あるいは
又、金属粒子の表面若しくは金属薄膜の表面の金属酸化
物を除去する工程を含む場合、絶縁層に開口部を設けた
後、炭素薄膜選択成長領域上に炭素薄膜を形成する前に
これらの工程を実行することが好ましい。
Alternatively, in order to further ensure the selective growth of the carbon thin film in the carbon thin film selective growth region,
After attaching metal particles to the surface of the cathode electrode or forming a metal thin film, it is desirable to remove the metal oxide (so-called natural oxide film) on the surface of the metal particles or the surface of the metal thin film. The removal of the metal oxide on the surface of the metal particles or the surface of the metal thin film is performed by, for example, a microwave plasma method, a trans-coupled plasma method, an inductively-coupled plasma method, an electron cyclotron resonance plasma method, an RF plasma method, etc. in a hydrogen gas atmosphere. It is preferable to perform the plasma reduction process based on the above, a sputtering process in an argon gas atmosphere, or a cleaning process using an acid or a base such as hydrofluoric acid. When a step of attaching sulfur, boron or phosphorus to the surface of the carbon thin film selective growth region, or a step of removing metal oxide on the surface of the metal particles or the surface of the metal thin film, an opening is formed in the insulating layer. It is preferable to perform these steps after the provision and before the formation of the carbon thin film on the carbon thin film selective growth region.

【0154】炭素薄膜選択成長領域を得るためにカソー
ド電極の表面に金属粒子を付着させる方法として、例え
ば、炭素薄膜選択成長領域を形成すべきカソード電極の
領域以外の領域を適切な材料(例えば、マスク層)で被
覆した状態で、溶媒と金属粒子から成る層を炭素薄膜選
択成長領域を形成すべきカソード電極の部分の表面に形
成した後、溶媒を除去し、金属粒子を残す方法を挙げる
ことができる。あるいは又、カソード電極の表面に金属
粒子を付着させる工程として、例えば、炭素薄膜選択成
長領域を形成すべきカソード電極の領域以外の領域を適
切な材料(例えば、マスク層)で被覆した状態で、金属
粒子を構成する金属原子を含む金属化合物粒子をカソー
ド電極の表面に付着させた後、金属化合物粒子を加熱す
ることによって分解し、以て、表面に金属粒子が付着し
たカソード電極の部分から成る炭素薄膜選択成長領域を
得る方法を挙げることができる。この場合、具体的に
は、溶媒と金属化合物粒子から成る層を炭素薄膜選択成
長領域を形成すべきカソード電極の部分の表面に形成し
た後、溶媒を除去し、金属化合物粒子を残す方法を例示
することができる。金属化合物粒子は、金属粒子を構成
する金属のハロゲン化物(例えば、ヨウ化物、塩化物、
臭化物等)、酸化物、水酸化物及び有機金属から成る群
から選択された少なくとも1種類の材料から成ることが
好ましい。尚、これらの方法においては、適切な段階
で、炭素薄膜選択成長領域を形成すべきカソード電極の
領域以外の領域を被覆した材料(例えば、マスク層)を
除去する。
As a method of attaching metal particles to the surface of the cathode electrode in order to obtain a carbon thin film selective growth region, for example, a region other than the cathode electrode region where the carbon thin film selective growth region is to be formed is made of an appropriate material (for example, After forming a layer composed of a solvent and metal particles on the surface of the portion of the cathode electrode where the carbon thin film selective growth region is to be formed in a state covered with the mask layer), a method of removing the solvent and leaving the metal particles is given. Can be. Alternatively, as a step of attaching metal particles to the surface of the cathode electrode, for example, in a state where a region other than the region of the cathode electrode where the carbon thin film selective growth region is to be formed is covered with an appropriate material (for example, a mask layer), After the metal compound particles containing metal atoms constituting the metal particles are attached to the surface of the cathode electrode, the metal compound particles are decomposed by heating, thereby comprising a portion of the cathode electrode with the metal particles attached to the surface. A method for obtaining a carbon thin film selective growth region can be mentioned. In this case, specifically, a method of forming a layer composed of a solvent and metal compound particles on the surface of the portion of the cathode electrode where the carbon thin film selective growth region is to be formed, and then removing the solvent to leave the metal compound particles is exemplified. can do. The metal compound particles include a metal halide (for example, iodide, chloride,
Preferably, the material is at least one material selected from the group consisting of bromide and the like, oxides, hydroxides and organometallics. In these methods, at an appropriate stage, a material (for example, a mask layer) covering a region other than the region of the cathode electrode where the carbon thin film selective growth region is to be formed is removed.

【0155】炭素薄膜選択成長領域を得るためにカソー
ド電極の表面に金属薄膜を形成する方法として、例え
ば、炭素薄膜選択成長領域を形成すべきカソード電極の
領域以外の領域を適切な材料で被覆した状態での、電解
メッキ法、無電解メッキ法、MOCVD法を含むCVD
法(化学的気相成長法)、物理的気相成長法(PVD
法、Physical Vapor Deposition 法)等の公知の方法を
挙げることができる。尚、物理的気相成長法として、
(a)電子ビーム加熱法、抵抗加熱法、フラッシュ蒸着
等の各種真空蒸着法、(b)プラズマ蒸着法、(c)2
極スパッタ法、直流スパッタ法、直流マグネトロンスパ
ッタ法、高周波スパッタ法、マグネトロンスパッタ法、
イオンビームスパッタ法、バイアススパッタ法等の各種
スパッタ法、(d)DC(direct current)法、RF法、
多陰極法、活性化反応法、電界蒸着法、高周波イオンプ
レーティング法、反応性イオンプレーティング法等の各
種イオンプレーティング法を挙げることができる。
As a method of forming a metal thin film on the surface of the cathode electrode in order to obtain a carbon thin film selective growth region, for example, a region other than the cathode electrode region where the carbon thin film selective growth region is to be formed is coated with an appropriate material. Including electrolytic plating, electroless plating and MOCVD in the state
Method (chemical vapor deposition), physical vapor deposition (PVD)
Publicly-known method such as a physical vapor deposition method). In addition, as a physical vapor deposition method,
(A) various vacuum evaporation methods such as electron beam heating method, resistance heating method, flash evaporation method, (b) plasma evaporation method, (c) 2
Polar sputtering, DC sputtering, DC magnetron sputtering, high frequency sputtering, magnetron sputtering,
Various sputtering methods such as an ion beam sputtering method and a bias sputtering method, (d) DC (direct current) method, RF method,
Various ion plating methods such as a multi-cathode method, an activation reaction method, an electric field evaporation method, a high-frequency ion plating method, and a reactive ion plating method can be exemplified.

【0156】ここで、金属粒子あるいは金属薄膜は、モ
リブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、チタン(T
i)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、タングステ
ン(W)、ジルコニウム(Zr)、タンタル(Ta)、
鉄(Fe)、銅(Cu)、白金(Pt)及び亜鉛(Z
n)から成る群から選択された少なくとも1種類の金属
から構成されていることが好ましい。
Here, the metal particles or metal thin films are made of molybdenum (Mo), nickel (Ni), titanium (T
i), chromium (Cr), cobalt (Co), tungsten (W), zirconium (Zr), tantalum (Ta),
Iron (Fe), copper (Cu), platinum (Pt) and zinc (Z
Preferably, it is composed of at least one metal selected from the group consisting of n).

【0157】炭素薄膜として、グラファイト薄膜、アモ
ルファスカーボン薄膜、ダイヤモンドライクカーボン薄
膜、あるいはフラーレン薄膜を挙げることができる。炭
素薄膜の形成方法として、マイクロ波プラズマ法、トラ
ンス結合型プラズマ法、誘導結合型プラズマ法、電子サ
イクロトロン共鳴プラズマ法、RFプラズマ法等に基づ
くCVD法を例示することができる。炭素薄膜の形態に
は、薄膜状はもとより、炭素のウィスカー、炭素のナノ
チューブ(中空及び中実を含む)が包含される。
Examples of the carbon thin film include a graphite thin film, an amorphous carbon thin film, a diamond-like carbon thin film, and a fullerene thin film. Examples of the method for forming the carbon thin film include a CVD method based on a microwave plasma method, a trans-coupled plasma method, an inductively-coupled plasma method, an electron cyclotron resonance plasma method, an RF plasma method, or the like. The form of the carbon thin film includes not only a thin film but also carbon whiskers and carbon nanotubes (including hollow and solid).

【0158】尚、カソード電極の構造としては、導電材
料層の1層構成とすることもできるし、下層導電材料
層、下層導電材料層上に形成された抵抗体層、抵抗体層
上に形成された上層導電材料層の3層構成とすることも
できる。後者の場合、上層導電材料層の表面に炭素薄膜
選択成長領域を形成する。このように、抵抗体層を設け
ることによって、電子放出部における電子放出特性の均
一化を図ることができる。
The structure of the cathode electrode may be a single-layer structure of a conductive material layer, a lower conductive material layer, a resistor layer formed on the lower conductive material layer, and a resistor layer formed on the resistor layer. It is also possible to have a three-layer structure of the upper conductive material layer formed. In the latter case, a carbon thin film selective growth region is formed on the surface of the upper conductive material layer. Thus, by providing the resistor layer, the electron emission characteristics in the electron emission portion can be made uniform.

【0159】以下、支持体等の模式的な一部端面図であ
る図24及び図25を参照して、扁平型電子放出素子の
製造方法の一例を説明する。
Hereinafter, an example of a method of manufacturing a flat type electron-emitting device will be described with reference to FIGS. 24 and 25 which are schematic partial end views of a support and the like.

【0160】[工程−500]先ず、例えばガラスから
成る支持体10上にカソード電極用導電材料層を形成
し、次いで、周知のリソグラフィ技術及びRIE法に基
づきカソード電極用導電材料層をパターニングすること
によって、ストライプ状のカソード電極用導電材料層か
ら構成されたカソード電極11を支持体10上に形成す
る。ストライプ状のカソード電極11は、図面の紙面左
右方向に延びている。カソード電極11は、例えばスパ
ッタ法により形成された厚さ約0.2μmのクロム(C
r)層から成る。
[Step-500] First, a cathode conductive material layer is formed on a support 10 made of, for example, glass, and then the cathode conductive material layer is patterned based on a well-known lithography technique and RIE method. Thus, a cathode electrode 11 composed of a stripe-shaped conductive material layer for a cathode electrode is formed on the support 10. The striped cathode electrode 11 extends in the left-right direction on the drawing sheet. The cathode electrode 11 is made of, for example, chromium (C
r) layer.

【0161】[工程−510]その後、全面に、具体的
には、支持体10上及びカソード電極11上に絶縁層1
2を形成する。
[Step-510] Thereafter, the insulating layer 1 is formed on the entire surface, specifically, on the support 10 and the cathode electrode 11.
Form 2

【0162】[工程−520]次いで、ストライプ状の
ゲート電極構成層から構成されたゲート電極13を絶縁
層12上に形成した後、ゲート電極13及び絶縁層12
に開口部14を形成し、開口部14の底部にカソード電
極11を露出させる(図24の(A)参照)。ストライ
プ状のゲート電極13は図面の紙面垂直方向に延びてい
る。開口部14の平面形状は、例えば直径1μm〜30
μmの円形である。開口部14を、例えば、1画素分の
領域(電子放出領域)に1個〜3000個程度形成すれ
ばよい。
[Step-520] Next, a gate electrode 13 composed of a stripe-shaped gate electrode forming layer is formed on the insulating layer 12, and then the gate electrode 13 and the insulating layer 12 are formed.
Then, an opening 14 is formed, and the cathode electrode 11 is exposed at the bottom of the opening 14 (see FIG. 24A). The striped gate electrode 13 extends in a direction perpendicular to the plane of the drawing. The planar shape of the opening 14 is, for example, 1 μm to 30 μm in diameter.
It is a circle of μm. For example, about 1 to 3000 openings 14 may be formed in a region (electron emission region) for one pixel.

【0163】[工程−530]次に、開口部14の底部
に露出したカソード電極11上に、電子放出部15Cを
形成する。具体的には、先ず、開口部14の底部に位置
するカソード電極11の表面に炭素薄膜選択成長領域7
0を形成する。そのために、先ず、開口部14の底部の
中央部にカソード電極11の表面が露出したマスク層7
1を形成する(図24の(B)参照)。具体的には、レ
ジスト材料層をスピンコーティング法にて開口部14内
を含む全面に成膜した後、リソグラフィ技術に基づき、
開口部14の底部の中央部に位置するレジスト材料層に
孔部を形成することによって、マスク層71を得ること
ができる。マスク層71は、開口部14の底部に位置す
るカソード電極11の一部分、開口部14の側壁、ゲー
ト電極13及び絶縁層12を被覆している。これによっ
て、次の工程で、開口部14の底部の中央部に位置する
カソード電極11の表面に炭素薄膜選択成長領域を形成
するが、カソード電極11とゲート電極13とが金属粒
子によって短絡することを確実に防止し得る。
[Step-530] Next, an electron-emitting portion 15C is formed on the cathode electrode 11 exposed at the bottom of the opening 14. Specifically, first, the carbon thin film selective growth region 7 is formed on the surface of the cathode electrode 11 located at the bottom of the opening 14.
0 is formed. For this purpose, first, the mask layer 7 having the surface of the cathode electrode 11 exposed at the center of the bottom of the opening 14 is formed.
1 (see FIG. 24B). Specifically, after forming a resist material layer on the entire surface including the inside of the opening 14 by a spin coating method, based on a lithography technique,
By forming a hole in the resist material layer located at the center of the bottom of the opening 14, the mask layer 71 can be obtained. The mask layer 71 covers a part of the cathode electrode 11 located at the bottom of the opening 14, the side wall of the opening 14, the gate electrode 13, and the insulating layer 12. As a result, in the next step, a carbon thin film selective growth region is formed on the surface of the cathode electrode 11 located at the center of the bottom of the opening 14, but the cathode electrode 11 and the gate electrode 13 are short-circuited by metal particles. Can be reliably prevented.

【0164】次に、露出したカソード電極11の表面を
含むマスク層71上に、金属粒子を付着させる。具体的
には、ニッケル(Ni)微粒子をポリシロキサン溶液中
に分散させた溶液(溶媒としてイソプロピルアルコール
を使用)をスピンコーティング法にて全面に塗布し、炭
素薄膜選択成長領域70を形成すべきカソード電極11
の部分の表面に溶媒と金属粒子から成る層を形成する。
その後、マスク層71を除去し、400゜C程度に加熱
することによって溶媒を除去し、露出したカソード電極
11の表面に金属粒子72を残すことで、炭素薄膜選択
成長領域70を得ることができる(図25の(A)参
照)。尚、ポリシロキサンは、露出したカソード電極1
1の表面に金属粒子72を固定させる機能(所謂、接着
機能)を有する。
Next, metal particles are adhered on the mask layer 71 including the exposed surface of the cathode electrode 11. Specifically, a solution in which nickel (Ni) fine particles are dispersed in a polysiloxane solution (isopropyl alcohol is used as a solvent) is applied to the entire surface by spin coating to form a cathode thin film selective growth region 70. Electrode 11
A layer composed of a solvent and metal particles is formed on the surface of the portion.
Thereafter, the mask layer 71 is removed, the solvent is removed by heating to about 400 ° C., and the metal particles 72 are left on the exposed surface of the cathode electrode 11, whereby the carbon thin film selective growth region 70 can be obtained. (See FIG. 25A). The polysiloxane is exposed on the exposed cathode electrode 1.
1 has a function of fixing the metal particles 72 to the surface (so-called adhesive function).

【0165】[工程−540]その後、炭素薄膜選択成
長領域70上に、厚さ約0.2μmの炭素薄膜73を形
成し、電子放出部15Cを得る。この状態を図25の
(B)に示す。マイクロ波プラズマCVD法に基づく炭
素薄膜73の成膜条件を、以下の表1に例示する。
[Step-540] Thereafter, a carbon thin film 73 having a thickness of about 0.2 μm is formed on the carbon thin film selective growth region 70 to obtain the electron emitting portion 15C. This state is shown in FIG. The conditions for forming the carbon thin film 73 based on the microwave plasma CVD method are exemplified in Table 1 below.

【0166】[表1] [炭素薄膜の成膜条件] 使用ガス :CH4/H2=100/10SCCM 圧力 :1.3×103Pa マイクロ波パワー:500W(13.56MHz) 成膜温度 :500゜C[Table 1] [Film formation conditions for carbon thin film] Gas used: CH 4 / H 2 = 100/10 SCCM Pressure: 1.3 × 10 3 Pa Microwave power: 500 W (13.56 MHz) Film formation temperature: 500 ゜ C

【0167】[電子放出素子−6:平面型電子放出素
子]平面型電子放出素子から成る第2の構造を有する電
子放出素子の模式的な一部断面図を、図26の(C)に
示す。この平面型電子放出素子は、例えばガラスから成
る支持体10上に形成されたストライプ状のカソード電
極11、支持体10及びカソード電極11上に形成され
た絶縁層12、絶縁層12上に形成されたストライプ状
のゲート電極13、並びに、ゲート電極13及び絶縁層
12を貫通し、底部にカソード電極11が露出した開口
部14から成る。カソード電極11は、図26の(C)
の紙面垂直方向に延び、ゲート電極13は、図26の
(C)の紙面左右方向に延びている。カソード電極11
はクロム(Cr)から成り、絶縁層12はSiO2から
成る。ここで、開口部14の底部に露出したカソード電
極11の部分が電子放出部15Dに相当する。
[Electron-Emitting Element-6: Plane-Type Electron-Emitting Element] FIG. 26C is a schematic partial cross-sectional view of an electron-emitting element having a second structure composed of a planar-type electron-emitting element. . The flat-type electron-emitting device is formed on a striped cathode electrode 11 formed on a support 10 made of, for example, glass, an insulating layer 12 formed on the support 10 and the cathode electrode 11, and an insulating layer 12. And a gate electrode 13 in the form of a stripe, and an opening 14 penetrating through the gate electrode 13 and the insulating layer 12 and exposing the cathode electrode 11 at the bottom. The cathode electrode 11 is shown in FIG.
26, and the gate electrode 13 extends in the left-right direction of FIG. 26C. Cathode electrode 11
Is made of chromium (Cr), and the insulating layer 12 is made of SiO 2 . Here, the portion of the cathode electrode 11 exposed at the bottom of the opening 14 corresponds to the electron emission portion 15D.

【0168】以下、支持体等の模式的な一部断面図であ
る図26を参照して、平面型電子放出素子の製造方法を
説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing a flat-type electron-emitting device will be described with reference to FIG. 26 which is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like.

【0169】[工程−600]先ず、支持体10上に電
子放出部15Dとして機能するカソード電極11を形成
する。具体的には、支持体10上に、クロム(Cr)か
ら成るカソード電極用導電材料層をスパッタ法にて形成
した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に
基づきカソード電極用導電材料層をパターニングする。
これによって、ストライプ状のカソード電極用導電材料
層から構成されたカソード電極11を支持体10上に形
成することができる(図26の(A)参照)。尚、カソ
ード電極11は、図26の紙面垂直方向に延びている。
[Step-600] First, the cathode electrode 11 functioning as the electron-emitting portion 15D is formed on the support. Specifically, after a cathode electrode conductive material layer made of chromium (Cr) is formed on the support 10 by a sputtering method, the cathode electrode conductive material layer is patterned based on a lithography technique and a dry etching technique.
Thereby, the cathode electrode 11 composed of the stripe-shaped conductive material layer for the cathode electrode can be formed on the support 10 (see FIG. 26A). The cathode electrode 11 extends in the direction perpendicular to the plane of FIG.

【0170】[工程−610]次に、例えばCVD法に
てSiO2から成る絶縁層12を、全面に、具体的に
は、支持体10及びカソード電極11の上に形成する。
尚、絶縁層12を、スクリーン印刷法に基づきガラスペ
ーストから形成することもできる。
[Step-610] Next, an insulating layer 12 made of SiO 2 is formed on the entire surface, specifically, on the support 10 and the cathode electrode 11 by, for example, a CVD method.
Note that the insulating layer 12 can also be formed from a glass paste based on a screen printing method.

【0171】[工程−620]その後、ストライプ状の
ゲート電極構成層から構成されたゲート電極13を絶縁
層12上に形成する(図26の(B)参照)。尚、ゲー
ト電極13は、図26の紙面左右方向に延びている。例
えばスクリーン印刷法にて、ストライプ状のゲート電極
構成層から構成されたゲート電極13を絶縁層12上
に、直接形成することもできる。
[Step-620] Thereafter, a gate electrode 13 composed of a stripe-shaped gate electrode forming layer is formed on the insulating layer 12 (see FIG. 26B). The gate electrode 13 extends in the left-right direction on the paper of FIG. For example, the gate electrode 13 made of a stripe-shaped gate electrode constituent layer can be directly formed on the insulating layer 12 by a screen printing method.

【0172】[工程−630]次に、ゲート電極13及
び絶縁層12に開口部14を形成し、開口部14の底部
に電子放出部15Dとして機能するカソード電極11を
露出させる(図26の(C)参照)。
[Step-630] Next, an opening 14 is formed in the gate electrode 13 and the insulating layer 12, and the cathode electrode 11 functioning as the electron emitting portion 15D is exposed at the bottom of the opening 14 ((FIG. 26) C)).

【0173】[電子放出素子−7:平面型電子放出素子
の変形]図27の(A)に模式的な一部断面図を示す平
面型電子放出素子が図26の(C)に示した平面型電子
放出素子と相違する点は、開口部14の底部に露出した
カソード電極11の表面(電子放出部15Dに相当す
る)に、微小凹凸部11Aが形成されている点にある。
このような平面型電子放出素子は、以下の製造方法にて
製造することができる。
[Electron-Emitting Element-7: Modification of Planar Electron-Emitting Element] FIG. 27A shows a schematic partial cross-sectional view of the flat-type electron-emitting element shown in FIG. The difference from the electron-emitting device is that minute uneven portions 11A are formed on the surface of the cathode electrode 11 exposed to the bottom of the opening 14 (corresponding to the electron-emitting portion 15D).
Such a flat-type electron-emitting device can be manufactured by the following manufacturing method.

【0174】[工程−700]先ず、[工程−600]
〜[工程−620]と略同様にして、支持体10上にス
トライプ状のカソード電極用導電材料層から構成された
カソード電極11を形成し、全面に絶縁層12を形成し
た後、ストライプ状のゲート電極構成層から構成された
ゲート電極13を絶縁層12上に形成する。即ち、例え
ばガラスから成る支持体10の上に、スパッタ法により
厚さ約0.2μmのタングステン層を成膜し、通常の手
順に従って、このタングステン層をストライプ状にパタ
ーニングし、カソード電極11を形成する。次に、支持
体10及びカソード電極11上に絶縁層12を形成す
る。絶縁層12は、TEOS(テトラエトキシシラン)
を原料ガスとして用いるCVD法により形成することが
できる。更に、この絶縁層12の上に、ゲート電極13
を形成する。ここまでのプロセスが終了した状態は、実
質的に、図26の(B)に示したと同様である。
[Step-700] First, [Step-600]
To [Step-620], a cathode electrode 11 composed of a stripe-shaped conductive material layer for a cathode electrode is formed on a support 10, and an insulating layer 12 is formed on the entire surface. A gate electrode composed of a gate electrode constituent layer is formed on the insulating layer. That is, a tungsten layer having a thickness of about 0.2 μm is formed on a support 10 made of, for example, glass by a sputtering method, and the tungsten layer is patterned in a stripe shape according to a normal procedure to form a cathode electrode 11. I do. Next, an insulating layer 12 is formed on the support 10 and the cathode electrode 11. The insulating layer 12 is made of TEOS (tetraethoxysilane)
Can be formed by a CVD method using as a source gas. Further, a gate electrode 13 is formed on the insulating layer 12.
To form The state in which the process up to this point has been completed is substantially the same as that shown in FIG.

【0175】[工程−710]次に、[工程−630]
と同様にして、ゲート電極13及び絶縁層12に開口部
14を形成し、開口部14の底部にカソード電極11を
露出させる。その後、開口部14の底部に露出したカソ
ード電極11の部分に、微小凹凸部11Aを形成する。
微小凹凸部11Aの形成に際しては、エッチングガスと
してSF6を用い、カソード電極11を構成するタング
ステンの結晶粒と粒界との間でエッチング速度の差が大
きくなるような条件を設定してRIE法に基づくドライ
エッチングを行う。その結果、タングステンの結晶粒径
をほぼ反映した寸法を有する微小凹凸部11Aを形成す
ることができる。
[Step-710] [Step-630]
Similarly, the opening 14 is formed in the gate electrode 13 and the insulating layer 12, and the cathode electrode 11 is exposed at the bottom of the opening 14. Thereafter, a minute uneven portion 11A is formed on the portion of the cathode electrode 11 exposed at the bottom of the opening 14.
In forming the minute irregularities 11A, RIE is performed by using SF 6 as an etching gas and setting conditions such that the difference in the etching rate between the crystal grains of tungsten constituting the cathode electrode 11 and the grain boundaries becomes large. Dry etching is performed based on. As a result, it is possible to form the minute uneven portions 11A having dimensions substantially reflecting the crystal grain size of tungsten.

【0176】このような平面型電子放出素子の構成にお
いては、カソード電極11の微小凹凸部11A、より具
体的には微小凹凸部11Aの凸部に、ゲート電極13か
ら大きな電界が加わる。このとき凸部に集中する電界
は、カソード電極11の表面が平滑である場合に比べて
大きいため、凸部からは量子トンネル効果によって電子
が効率良く放出される。従って、開口部14の底部に単
に平滑なカソード電極11が露出している平面型電子放
出素子に比べて、平面型表示装置に組み込まれた場合の
輝度の向上が期待できる。それ故、図27の(A)に示
した平面型電子放出素子によれば、ゲート電極13とカ
ソード電極11との間の電位差が比較的小さくても、十
分な放出電子電流密度を得ることができ、平面型表示装
置の高輝度化が達成される。あるいは、同じ輝度を達成
するために必要なゲート電圧が低くて済み、以て、低消
費電力化を達成することが可能である。
In the configuration of such a flat-type electron-emitting device, a large electric field is applied from the gate electrode 13 to the fine irregularities 11A of the cathode electrode 11, more specifically, the convexities of the minute irregularities 11A. At this time, since the electric field concentrated on the convex portion is larger than that when the surface of the cathode electrode 11 is smooth, electrons are efficiently emitted from the convex portion by the quantum tunnel effect. Therefore, compared to a flat-type electron-emitting device in which the smooth cathode electrode 11 is simply exposed at the bottom of the opening 14, an improvement in luminance when incorporated in a flat-type display device can be expected. Therefore, according to the planar electron-emitting device shown in FIG. 27A, a sufficient emission electron current density can be obtained even if the potential difference between the gate electrode 13 and the cathode electrode 11 is relatively small. As a result, high luminance of the flat panel display device is achieved. Alternatively, the gate voltage required to achieve the same luminance may be low, so that low power consumption can be achieved.

【0177】尚、絶縁層12をエッチングすることによ
って開口部14を形成し、しかる後に異方性エッチング
技術に基づきカソード電極11に微小凹凸部11Aを形
成したが、開口部14を形成するためのエッチングによ
って、微小凹凸部11Aを同時に形成することも可能で
ある。即ち、絶縁層12をエッチングする際に、ある程
度のイオンスパッタ作用が期待できる異方的なエッチン
グ条件を採用し、垂直壁を有する開口部14が形成され
た後もエッチングを継続することにより、開口部14の
底部に露出したカソード電極11の部分に微小凹凸部1
1Aを形成することができる。その後、絶縁層12の等
方性エッチングを行えばよい。
The opening 14 was formed by etching the insulating layer 12, and then the minute uneven portion 11A was formed in the cathode electrode 11 based on the anisotropic etching technique. It is also possible to form the minute uneven portions 11A simultaneously by etching. That is, when the insulating layer 12 is etched, anisotropic etching conditions under which a certain degree of ion sputtering action can be expected are employed, and the etching is continued even after the opening 14 having the vertical wall is formed. The minute uneven portion 1 is formed on the portion of the cathode electrode 11 exposed at the bottom of the portion 14.
1A can be formed. After that, isotropic etching of the insulating layer 12 may be performed.

【0178】また、[工程−600]と同様の工程にお
いて、支持体10上に、タングステンから成るカソード
電極用導電材料層をスパッタ法にて形成した後、リソグ
ラフィ技術及びドライエッチング技術に基づきカソード
電極用導電材料層をパターニングし、次いで、カソード
電極用導電材料層の表面に微小凹凸部11Aを形成した
後、[工程−610]〜[工程−630]と同様の工程
を実行することによって、図27の(A)に示したと同
様の電子放出素子を作製することもできる。
In the same step as [Step-600], a cathode conductive material layer made of tungsten is formed on the support 10 by a sputtering method, and then the cathode electrode is formed based on a lithography technique and a dry etching technique. After patterning the conductive material layer for use and then forming the minute uneven portion 11A on the surface of the conductive material layer for the cathode electrode, the same steps as [Step-610] to [Step-630] are executed to obtain a diagram. An electron-emitting device similar to that shown in FIG. 27A can be manufactured.

【0179】あるいは又、[工程−600]と同様の工
程において、支持体10上に、タングステンから成るカ
ソード電極用導電材料層をスパッタ法にて形成した後、
カソード電極用導電材料層の表面に微小凹凸部11Aを
形成し、次いで、リソグラフィ技術及びドライエッチン
グ技術に基づきカソード電極用導電材料層をパターニン
グした後、[工程−610]〜[工程−630]と同様
の工程を実行することによって、図27の(A)に示し
たと同様の電子放出素子を作製することもできる。
Alternatively, in the same step as in [Step-600], a conductive material layer for a cathode electrode made of tungsten is formed on the support 10 by a sputtering method.
After forming minute uneven portions 11A on the surface of the conductive material layer for the cathode electrode, and then patterning the conductive material layer for the cathode electrode based on the lithography technique and the dry etching technique, [Step-610] to [Step-630] By performing the same steps, an electron-emitting device similar to that shown in FIG. 27A can be manufactured.

【0180】図27の(B)には、図27の(A)に示
した電子放出素子の変形例を示す。図27の(B)に示
す電子放出素子においては、微小凹凸部11Aの先端部
の平均高さ位置が、絶縁層12の下面位置よりも支持体
10側に存在している(即ち、下がっている)。かかる
電子放出素子を形成するには、[工程−710]におけ
るドライエッチングの継続時間を延長すればよい。この
ような構成によれば、開口部14の中央部近傍の電界強
度を一層高めることができる。
FIG. 27B shows a modification of the electron-emitting device shown in FIG. In the electron-emitting device shown in FIG. 27B, the average height position of the tip portion of the minute uneven portion 11A is closer to the support 10 than the lower surface position of the insulating layer 12 (that is, it is lowered. Is). In order to form such an electron-emitting device, the duration of the dry etching in [Step-710] may be extended. According to such a configuration, the electric field intensity near the center of the opening 14 can be further increased.

【0181】図28には、電子放出部15Dに相当する
カソード電極11の表面(より具体的には、少なくとも
微小凹凸部11A上)に被覆層11Bが形成されている
平面型電子放出素子を示す。
FIG. 28 shows a flat-type electron-emitting device in which the coating layer 11B is formed on the surface of the cathode electrode 11 corresponding to the electron-emitting portion 15D (more specifically, at least on the minute uneven portion 11A). .

【0182】この被覆層11Bは、カソード電極11を
構成する材料よりも仕事関数Φの小さい材料から構成す
ることが好ましく、どのような材料を選択するかは、カ
ソード電極11を構成する材料の仕事関数、ゲート電極
13とカソード電極11との間の電位差、要求される放
出電子電流密度の大きさ等に基づいて決定すればよい。
被覆層11Bの構成材料として、アモルファスダイヤモ
ンドを例示することができる。被覆層11Bをアモルフ
ァスダイヤモンドを用いて構成した場合には、5×10
7V/m以下の電界強度にて、平面型表示装置に必要な
放出電子電流密度を得ることができる。
The coating layer 11B is preferably made of a material having a work function Φ smaller than that of the material forming the cathode electrode 11. The material to be selected is determined by the work It may be determined based on the function, the potential difference between the gate electrode 13 and the cathode electrode 11, the required magnitude of the emitted electron current density, and the like.
As a constituent material of the coating layer 11B, amorphous diamond can be exemplified. When the coating layer 11B is formed using amorphous diamond, 5 × 10
At an electric field intensity of 7 V / m or less, the emission electron current density required for the flat panel display can be obtained.

【0183】被覆層11Bの厚さは、微小凹凸部11A
を反映し得る程度に選択する。これは、被覆層11Bに
よって微小凹凸部11Aの凹部が埋め込まれ、電子放出
部の表面が平滑化されてしまっては、微小凹凸部11A
を設けた意味が無くなるからである。従って、微小凹凸
部11Aの寸法にも依るが、例えば微小凹凸部11Aが
電子放出部の結晶粒径を反映して形成されている場合に
は、被覆層11Bの厚さを概ね30〜100nm程度に
選択することが好ましい。また、微小凹凸部11Aの先
端部の平均高さ位置を絶縁層の下面位置よりも下げる場
合には、厳密には、被覆層11Bの先端部の平均高さ位
置を絶縁層の下面位置よりも下げることが、一層好まし
い。
The thickness of the coating layer 11B is
Should be selected to reflect the This is because the concave portion of the minute uneven portion 11A is buried by the coating layer 11B, and the surface of the electron emission portion is smoothed.
This is because the meaning of providing is lost. Therefore, depending on the size of the fine unevenness 11A, for example, when the fine unevenness 11A is formed by reflecting the crystal grain size of the electron-emitting portion, the thickness of the coating layer 11B is set to about 30 to 100 nm. Is preferably selected. In addition, when the average height position of the tip portion of the minute uneven portion 11A is lower than the lower surface position of the insulating layer, strictly speaking, the average height position of the tip portion of the coating layer 11B is lower than the lower surface position of the insulating layer. Lowering is more preferable.

【0184】具体的には、[工程−710]の後、全面
に例えばCVD法によりアモルファスダイヤモンドから
成る被覆層11Bを形成すればよい。尚、被覆層11B
は、ゲート電極13及び絶縁層12の上に形成されたエ
ッチング用マスク(図示せず)の上にも堆積するが、こ
の堆積部分はエッチング用マスクの除去時、同時に除去
される。原料ガスとして例えばCH4/H2混合ガスや、
CO/H2混合ガスを使用したCVD法に基づき被覆層
11Bを形成することができ、それぞれ炭素を含む化合
物の熱分解によってアモルファスダイヤモンドから成る
被覆層11Bが形成される。
More specifically, after [Step-710], a coating layer 11B made of amorphous diamond may be formed on the entire surface by, eg, CVD. In addition, the coating layer 11B
Is also deposited on an etching mask (not shown) formed on the gate electrode 13 and the insulating layer 12, but this deposited portion is removed simultaneously when the etching mask is removed. As a raw material gas, for example, a CH 4 / H 2 mixed gas,
The coating layer 11B can be formed based on a CVD method using a CO / H 2 mixed gas, and the coating layer 11B made of amorphous diamond is formed by thermal decomposition of a compound containing carbon.

【0185】あるいは又、[工程−600]と同様の工
程において、支持体10上に、タングステンから成るカ
ソード電極用導電材料層をスパッタ法にて形成した後、
リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づきカ
ソード電極用導電材料層をパターニングし、その後、カ
ソード電極用導電材料層の表面に微小凹凸部11Aを形
成し、次いで、被覆層11Bを形成した後、[工程−6
10]〜[工程−630]と同様の工程を実行すること
によって、図28に示す電子放出素子を作製することも
できる。
Alternatively, in the same step as [Step-600], after forming a cathode conductive material layer made of tungsten on the support 10 by a sputtering method,
The conductive material layer for the cathode electrode is patterned based on the lithography technique and the dry etching technique, and then the fine irregularities 11A are formed on the surface of the conductive material layer for the cathode electrode, and then the coating layer 11B is formed. 6
10] to [Step-630], the electron-emitting device shown in FIG. 28 can be manufactured.

【0186】あるいは又、[工程−600]と同様の工
程において、支持体10上に、タングステンから成るカ
ソード電極用導電材料層をスパッタ法にて形成した後、
カソード電極用導電材料層の表面に微小凹凸部11Aを
形成し、次いで、被覆層11Bを形成した後、リソグラ
フィ技術及びドライエッチング技術に基づき被覆層11
B、カソード電極用導電材料層をパターニングした後、
[工程−610]〜[工程−630]と同様の工程を実
行することによって、図28に示す電子放出素子を作製
することもできる。
Alternatively, in the same step as [Step-600], after forming a cathode electrode conductive material layer made of tungsten on the support 10 by a sputtering method,
After forming minute uneven portions 11A on the surface of the conductive material layer for a cathode electrode, and then forming a coating layer 11B, the coating layer 11 is formed based on a lithography technique and a dry etching technique.
B, after patterning the conductive material layer for the cathode electrode,
By performing the same steps as [Step-610] to [Step-630], the electron-emitting device shown in FIG. 28 can also be manufactured.

【0187】あるいは又、被覆層を構成する材料とし
て、かかる材料の2次電子利得δがカソード電極を構成
する導電性材料の2次電子利得δよりも大きくなるよう
な材料を適宜選択することもできる。
Alternatively, as a material constituting the coating layer, a material may be appropriately selected such that the secondary electron gain δ of such a material is larger than the secondary electron gain δ of the conductive material constituting the cathode electrode. it can.

【0188】尚、図26の(C)に示した平面型電子放
出素子の電子放出部15D(カソード電極11の表面)
に被覆層を形成してもよい。この場合には、[工程−6
30]の後、開口部14の底部に露出したカソード電極
11の表面に被覆層11Bを形成すればよく、あるいは
又、[工程−600]において、例えば、支持体10上
にカソード電極用導電材料層を形成した後、カソード電
極用導電材料層上に被覆層11Bを形成し、次いで、リ
ソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき、こ
れらの層をパターニングすればよい。
Incidentally, the electron-emitting portion 15D (the surface of the cathode electrode 11) of the flat-type electron-emitting device shown in FIG.
May be formed with a coating layer. In this case, [Step-6]
30], a coating layer 11B may be formed on the surface of the cathode electrode 11 exposed at the bottom of the opening 14, or in [Step-600], for example, a conductive material for a cathode electrode may be formed on the support 10. After forming the layers, the coating layer 11B may be formed on the conductive material layer for the cathode electrode, and then these layers may be patterned based on the lithography technique and the dry etching technique.

【0189】[電子放出素子−8:クレータ型電子放出
素子]クレータ型電子放出素子の模式的な一部断面図
を、図32の(B)に示す。クレータ型電子放出素子
は、電子を放出する複数の隆起部211Aと、各隆起部
211Aに囲まれた凹部211Bとを有するカソード電
極211が、支持体10上に備えられている。尚、絶縁
層12及びゲート電極13を取り除いた模式的な斜視図
を図31の(B)に示す。
[Electron-Emitting Element-8: Crater-Type Electron-Emitting Element] FIG. 32B is a schematic partial cross-sectional view of the crater-type electron-emitting element. The crater-type electron-emitting device includes a cathode electrode 211 having a plurality of raised portions 211A for emitting electrons and a concave portion 211B surrounded by each raised portion 211A, on a support 10. FIG. 31B is a schematic perspective view in which the insulating layer 12 and the gate electrode 13 are removed.

【0190】凹部の形状は特に限定されないが、典型的
には略球面を成す。これは、かかるクレータ型電子放出
素子の製造方法において球体が使用され、凹部211B
が球体の形状の一部を反映して形成されることと関連し
ている。従って、凹部211Bが略球面を成す場合、凹
部211Bを囲む隆起部211Aは円環状となり、この
場合の凹部211Bと隆起部211Aとは、全体として
クレータあるいはカルデラのような形状を呈する。隆起
部211Aは電子を放出する部分であるため、電子放出
効率を高める観点からは、その先端部211Cが先鋭で
あることが特に好ましい。隆起部211Aの先端部21
1Cのプロファイルは、不規則な凹凸を有していても、
あるいは滑らかであってもよい。1画素内における隆起
部211Aの配置は規則的であってもランダムであって
もよい。尚、凹部211Bは、凹部211Bの周方向に
沿って連続した隆起部211Aにより囲まれていてもよ
いし、場合によっては、凹部211Bの周方向に沿って
不連続な隆起部211Aにより囲まれていてもよい。
The shape of the concave portion is not particularly limited, but typically forms a substantially spherical surface. This is because a sphere is used in the method for manufacturing the crater type electron-emitting device, and the concave portion 211B is used.
Is formed to reflect a part of the shape of the sphere. Therefore, when the concave portion 211B forms a substantially spherical surface, the raised portion 211A surrounding the concave portion 211B has an annular shape. In this case, the concave portion 211B and the raised portion 211A have a shape like a crater or a caldera as a whole. Since the raised portion 211A is a portion that emits electrons, it is particularly preferable that the tip portion 211C is sharp from the viewpoint of enhancing the electron emission efficiency. Tip 21 of raised portion 211A
Even if the profile of 1C has irregular irregularities,
Alternatively, it may be smooth. The arrangement of the raised portions 211A in one pixel may be regular or random. In addition, the concave portion 211B may be surrounded by a raised portion 211A continuous along the circumferential direction of the concave portion 211B, or in some cases, may be surrounded by a discontinuous raised portion 211A along the circumferential direction of the concave portion 211B. You may.

【0191】このようなクレータ型電子放出素子の製造
方法において、支持体上にストライプ状のカソード電極
を形成する工程は、より具体的には、複数の球体を被覆
したストライプ状のカソード電極用導電材料層を支持体
上に形成する工程と、球体を除去することによって、球
体を被覆したカソード電極用導電材料層の部分を除去
し、以て、電子を放出する複数の隆起部と、各隆起部に
囲まれ、且つ、球体の形状の一部を反映した凹部とを有
するカソード電極を形成する工程、から成る。
In such a method for manufacturing a crater-type electron-emitting device, the step of forming a striped cathode electrode on a support is more specifically performed by forming a striped cathode electrode conductive layer covering a plurality of spheres. Forming a material layer on a support; removing the spheres to remove a portion of the cathode electrode conductive material layer covering the spheres, thereby forming a plurality of ridges for emitting electrons; and each ridge. And forming a cathode electrode having a concave portion that is surrounded by the portion and reflects a part of the shape of the sphere.

【0192】球体の状態変化及び/又は化学変化によっ
て、球体を除去することが好ましい。ここで、球体の状
態変化及び/又は化学変化とは、膨張、昇華、発泡、ガ
ス発生、分解、燃焼、炭化等の変化若しくはこれらの組
合せを意味する。例えば、球体が有機材料から成る場
合、球体を燃焼させることによって除去することが一層
好ましい。尚、球体の除去と球体を被覆するカソード電
極用導電材料層の部分の除去、あるいは、球体の除去と
球体を被覆するカソード電極用導電材料層、絶縁層及び
ゲート電極構成層の部分の除去は、必ずしも同時に起こ
らなくてもよい。例えば、球体を被覆するカソード電極
用導電材料層の部分、あるいはこれに加えて絶縁層やゲ
ート電極構成層の部分を除去した後に球体の一部が残存
している場合、残存した球体の除去を後から行えばよ
い。
It is preferable to remove the sphere by a change in the state and / or a chemical change of the sphere. Here, the state change and / or chemical change of the sphere means a change such as expansion, sublimation, foaming, gas generation, decomposition, combustion, carbonization, or a combination thereof. For example, if the sphere is made of an organic material, it is more preferable to remove the sphere by burning it. The removal of the sphere and the removal of the portion of the conductive material layer for the cathode electrode covering the sphere, or the removal of the sphere and the removal of the portion of the conductive material layer for the cathode electrode covering the sphere, the insulating layer, and the gate electrode constituent layer , But not necessarily simultaneously. For example, if a part of the sphere remains after removing the portion of the conductive material layer for the cathode electrode covering the sphere, or in addition to the portion of the insulating layer or the gate electrode constituting layer, the remaining sphere is removed. You can do it later.

【0193】特に、球体が有機材料から成る場合、球体
を例えば燃焼させると、例えば、一酸化炭素、二酸化炭
素、水蒸気が発生し、球体近傍の閉鎖空間の圧力が高ま
り、球体近傍のカソード電極用導電材料層は或る耐圧限
界を超えた時点で破裂する。この破裂の勢いによって、
球体を被覆するカソード電極用導電材料層の部分が飛散
し、隆起部及び凹部が形成され、しかも、球体が除去さ
れる。あるいは又、球体を例えば燃焼させると、同様の
機構に基づき、カソード電極用導電材料層と絶縁層とゲ
ート電極構成層は或る耐圧限界を超えた時点で破裂す
る。この破裂の勢いによって、球体を被覆するカソード
電極用導電材料層と絶縁層とゲート電極構成層の部分が
飛散し、隆起部及び凹部と同時に開口部が形成され、し
かも、球体が除去される。即ち、球体を除去する以前に
は絶縁層及びゲート電極構成層には開口部が存在せず、
球体の除去に伴って開口部が形成される。このとき、球
体の燃焼の初期過程は閉鎖空間内で進行するため、球体
の一部は炭化する可能性もある。球体を被覆するカソー
ド電極用導電材料層の部分の厚さを、破裂によって飛散
し得る程度に薄くすることが好ましい。あるいは又、球
体を被覆するカソード電極用導電材料層、絶縁層及びゲ
ート電極構成層の部分の厚さを、破裂によって飛散し得
る程度に薄くすることが好ましく、特に、絶縁層につい
ては、球体を被覆していない部分の厚さを球体の直径と
同程度にすることが好適である。
In particular, when the sphere is made of an organic material, when the sphere is burned, for example, carbon monoxide, carbon dioxide, and water vapor are generated, the pressure in the closed space near the sphere increases, and the cathode electrode near the sphere is used. The conductive material layer bursts when a certain pressure limit is exceeded. With the force of this burst,
The portion of the conductive material layer for the cathode electrode that covers the sphere is scattered to form a bulge and a concave portion, and the sphere is removed. Alternatively, for example, when the sphere is burned, the conductive material layer for the cathode electrode, the insulating layer, and the gate electrode constituting layer explode when a certain breakdown voltage limit is exceeded, based on the same mechanism. Due to the force of the rupture, the portion of the conductive material layer for the cathode electrode, the insulating layer, and the gate electrode constituting layer covering the sphere scatters, an opening is formed at the same time as the protrusion and the recess, and the sphere is removed. That is, before removing the sphere, there is no opening in the insulating layer and the gate electrode constituent layer,
An opening is formed as the sphere is removed. At this time, since the initial process of burning the sphere proceeds in the closed space, a part of the sphere may be carbonized. It is preferable to make the thickness of the portion of the conductive material layer for the cathode electrode covering the sphere thin enough to be scattered by bursting. Alternatively, the thickness of the conductive material layer for the cathode electrode covering the sphere, the insulating layer, and the gate electrode constituting layer is preferably reduced to such a degree that the sphere can be scattered by rupture. It is preferred that the thickness of the uncoated portion be approximately the same as the diameter of the sphere.

【0194】後述する[電子放出素子−10]において
も、球体の状態変化及び/又は化学変化によって球体を
除去することができるが、カソード電極用導電材料層の
破裂を伴わないので、外力によって除去を行う方が簡便
な場合もある。また、後述する[電子放出素子−11]
では、球体を除去する前の時点で既に開口部が完成され
ているが、開口部の大きさが球体の直径よりも大きい場
合には、球体を外力によって除去することができる。こ
こで、外力とは、空気又は不活性ガスの吹付け圧力、洗
浄液の吹付け圧力、磁気吸引力、静電気力、遠心力等の
物理的な力である。尚、[電子放出素子−10]あるい
は[電子放出素子−11]においては、[電子放出素子
−8]と異なり、球体を被覆する部分のカソード電極用
導電材料層、あるいは、場合によっては、更に絶縁層や
ゲート電極構成層を飛散させる必要がないので、カソー
ド電極用導電材料層、絶縁層あるいはゲート電極構成層
の残渣が発生し難いという利点がある。
In [Electron-emitting device-10] to be described later, the sphere can be removed by a state change and / or a chemical change of the sphere. However, since the sphere is not accompanied by the rupture of the cathode electrode conductive material layer, the sphere is removed by an external force. It is sometimes easier to perform Also, [Electron-emitting device-11] described later.
Although the opening is already completed before removing the sphere, the sphere can be removed by an external force when the size of the opening is larger than the diameter of the sphere. Here, the external force is a physical force such as a blowing pressure of air or an inert gas, a blowing pressure of a cleaning liquid, a magnetic attraction force, an electrostatic force, a centrifugal force, or the like. In the [electron-emitting device-10] or [electron-emitting device-11], unlike the [electron-emitting device-8], a portion of the conductive material for the cathode electrode covering the sphere, or in some cases, furthermore, Since there is no need to scatter the insulating layer or the gate electrode constituent layer, there is an advantage that residues of the conductive material layer for the cathode electrode, the insulating layer or the gate electrode constituent layer are hardly generated.

【0195】後述する[電子放出素子−10]あるいは
[電子放出素子−11]で使用される球体は、少なくと
も表面が、カソード電極用導電材料層、構成に依っては
絶縁層やゲート電極構成層を構成する材料の各界面張力
(表面張力)に比べて、大きな界面張力を有する材料か
ら構成されていることが好ましい。これにより、[電子
放出素子−11]では、カソード電極用導電材料層、絶
縁層及びゲート電極構成層は球体の少なくとも頂部を被
覆することがなく、開口部が最初から絶縁層及びゲート
電極構成層に形成された状態が得られる。開口部の直径
がどの程度になるかは、例えば、カソード電極用導電材
料層、絶縁層やゲート電極構成層を構成する材料の厚さ
と球体の直径との関係や、カソード電極用導電材料層、
絶縁層やゲート電極構成層の形成方法、カソード電極用
導電材料層、絶縁層やゲート電極構成層を構成する材料
の界面張力(表面張力)に依存する。
The sphere used in [Electron-emitting device-10] or [Electron-emitting device-11] described later has at least a surface made of a conductive material layer for a cathode electrode, and depending on the configuration, an insulating layer or a gate electrode forming layer. Is preferably made of a material having a large interfacial tension as compared with the interfacial tension (surface tension) of the material constituting the material. As a result, in the [electron emission element-11], the conductive material layer for the cathode electrode, the insulating layer, and the gate electrode forming layer do not cover at least the top of the sphere, and the opening is formed from the beginning. Is obtained. How large the diameter of the opening is, for example, the conductive material layer for the cathode electrode, the relationship between the thickness of the material constituting the insulating layer and the gate electrode constituting layer and the diameter of the sphere, and the conductive material layer for the cathode electrode,
It depends on the method for forming the insulating layer and the gate electrode forming layer, the interfacial tension (surface tension) of the conductive material layer for the cathode electrode, and the material forming the insulating layer and the gate electrode forming layer.

【0196】後述する[電子放出素子−10]あるいは
[電子放出素子−11]において、球体は、少なくとも
表面が界面張力に関する上述の条件を満たしていればよ
い。つまり、カソード電極用導電材料層、絶縁層及びゲ
ート電極構成層の各界面張力よりも大きな界面張力を有
している部分は、球体の表面のみであっても全体であっ
てもよく、また、球体の表面及び/又は全体の構成材料
は、無機材料、有機材料、あるいは無機材料と有機材料
の組合せのいずれであってもよい。[電子放出素子−1
0]あるいは[電子放出素子−11]において、カソー
ド電極用導電材料層等が通常の金属系材料から構成さ
れ、絶縁層がガラス等の酸化シリコン系材料から構成さ
れる場合、金属系材料の表面には吸着水分に由来する水
酸基、絶縁層の表面にはSi−O結合のダングリング・
ボンドと吸着水分とに由来する水酸基が存在し、親水性
の高い状態にあるのが普通である。従って、疎水性の表
面処理層を有する球体を用いることが、特に有効であ
る。疎水性の表面処理層の構成材料として、フッ素系樹
脂、例えばポリテトラフルオロエチレンを挙げることが
できる。球体が疎水性の表面処理層を有する場合、疎水
性の表面処理層の内側の部分を芯材と称することにする
と、芯材の構成材料は、ガラス、セラミックス、フッ素
系樹脂以外の高分子材料のいずれであってもよい。
In [Electron-Emitting Element-10] or [Electron-Emitting Element-11] to be described later, at least the surface of the sphere only needs to satisfy the above-mentioned condition regarding interfacial tension. In other words, the portion having an interfacial tension higher than the interfacial tension of each of the conductive material layer for the cathode electrode, the insulating layer, and the gate electrode constituting layer may be only the surface of the sphere or the whole, The surface and / or the whole constituent material of the sphere may be any of an inorganic material, an organic material, or a combination of an inorganic material and an organic material. [Electron Emitting Element-1
0] or [Electron-emitting device-11], when the conductive material layer for the cathode electrode and the like are made of a normal metal-based material and the insulating layer is made of a silicon oxide-based material such as glass, the surface of the metal-based material Is a hydroxyl group derived from adsorbed moisture, and the surface of the insulating layer is dangling with Si—O bonds.
Usually, a hydroxyl group derived from the bond and the adsorbed moisture is present and is in a state of high hydrophilicity. Therefore, it is particularly effective to use a sphere having a hydrophobic surface treatment layer. As a constituent material of the hydrophobic surface treatment layer, a fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene can be used. When the sphere has a hydrophobic surface treatment layer, the inside of the hydrophobic surface treatment layer is referred to as a core material, and the core material is made of a polymer material other than glass, ceramics, and fluororesin. Any of these may be used.

【0197】球体を構成する有機材料は特に限定されな
いが、汎用の高分子材料が好適である。但し、重合度が
極端に大きかったり、多重結合含有量が極端に多い高分
子材料では、燃焼温度が高くなり過ぎ、燃焼による球体
の除去時、カソード電極用導電材料層や絶縁層、ゲート
電極構成層に悪影響が及ぶ虞がある。それ故、これらに
対する悪影響が生じる虞のない温度にて燃焼若しくは炭
化させることが可能な高分子材料を選択することが好ま
しい。特に、絶縁層をガラスペーストのような、後工程
において焼成を要する材料を用いて形成する場合には、
工数をなるべく減少させる観点から、ガラスペーストの
焼成温度にて燃焼若しくは炭化可能な高分子材料を選択
することが好適である。ガラスペーストの典型的な焼成
温度は約530゜Cなので、かかる高分子材料の燃焼温
度は350〜500゜C程度であることが好ましい。代
表的な高分子材料として、スチレン系、ウレタン系、ア
クリル系、ビニル系、ジビニルベンゼン系、メラミン
系、ホルムアルデヒド系、ポリメチレン系のホモポリマ
ー又は共重合体を挙げることができる。あるいは又、球
体として、支持体上での確実な配置を確保するために、
付着力を有する固着タイプの球体を使用することもでき
る。固着タイプの球体として、アクリル系樹脂から成る
球体を例示することができる。
The organic material constituting the sphere is not particularly limited, but a general-purpose polymer material is preferable. However, in the case of a polymer material having an extremely large degree of polymerization or an extremely high content of multiple bonds, the burning temperature becomes too high, and when the sphere is removed by burning, the conductive material layer for the cathode electrode, the insulating layer, and the gate electrode structure The layers may be adversely affected. Therefore, it is preferable to select a polymer material that can be burned or carbonized at a temperature at which there is no risk of adversely affecting these materials. In particular, when the insulating layer is formed using a material that needs to be fired in a later step, such as a glass paste,
From the viewpoint of reducing the number of steps as much as possible, it is preferable to select a polymer material that can be burned or carbonized at the firing temperature of the glass paste. Since the typical firing temperature of the glass paste is about 530 ° C., the burning temperature of such a polymer material is preferably about 350 to 500 ° C. Representative polymer materials include styrene, urethane, acrylic, vinyl, divinylbenzene, melamine, formaldehyde, and polymethylene homopolymers and copolymers. Alternatively, as a sphere, in order to ensure a reliable arrangement on the support,
Sticking type spheres having an adhesive force can also be used. As the fixed type sphere, a sphere made of an acrylic resin can be exemplified.

【0198】あるいは又、例えば、塩化ビニリデン・ア
クリロニトリル共重合体を外殻とし、発泡材としてイソ
ブタンを内包し、カプセル化した加熱膨張型マイクロス
フェアを球体として使用することができる。[電子放出
素子−8]において、かかる加熱膨張型マイクロスフェ
アを用い、熱膨張型マイクロスフェアを加熱すると、外
殻のポリマーが軟化し、しかも、内包されたイソブタン
がガス化して膨張する結果、粒径が膨張前と比較して約
4倍程度の真球の中空体が形成される。その結果、[電
子放出素子−8]において、電子を放出する隆起部、及
び、隆起部に囲まれ、且つ、球体の形状の一部を反映し
た凹部を、カソード電極用導電材料層に形成することが
できる。また、かかる凹部や隆起部に加え、ゲート電極
構成層及び絶縁層を貫通した開口部を形成することもで
きる。尚、熱膨張型マイクロスフェアの加熱による膨張
も、本明細書においては、球体の除去という概念に包含
する。その後、熱膨張型マイクロスフェアを適切な溶剤
を用いて取り除けばよい。
Alternatively, for example, a heat-expandable microsphere encapsulated with a vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer as an outer shell, isobutane as a foam material, and encapsulated can be used as a sphere. In the [electron-emitting device-8], when the heat-expandable microspheres are heated using the heat-expandable microspheres, the polymer of the outer shell is softened, and the encapsulated isobutane is gasified and expanded. A hollow body of a true sphere having a diameter of about four times that before the expansion is formed. As a result, in the [electron-emitting device-8], a raised portion that emits electrons and a concave portion that is surrounded by the raised portion and reflects a part of the shape of a sphere are formed in the conductive material layer for a cathode electrode. be able to. Further, in addition to the concave portion and the raised portion, an opening penetrating the gate electrode forming layer and the insulating layer can be formed. In this specification, the expansion of the heat-expandable microsphere due to heating is also included in the concept of the removal of the sphere. Thereafter, the thermal expansion type microspheres may be removed using an appropriate solvent.

【0199】[電子放出素子−8]においては、支持体
上に複数の球体を配置した後、球体を被覆するカソード
電極用導電材料層を形成すればよい。この場合において
は、あるいは又、後述する[電子放出素子−10]ある
いは[電子放出素子−11]においては、支持体上への
複数の球体の配置方法として、球体を支持体上に散布す
る乾式法を挙げることができる。球体の散布には、例え
ば、液晶表示装置の製造分野において、パネル間隔を一
定に維持するためのスペーサを散布する技術を応用する
ことができる。具体的には、圧搾気体で球体をノズルか
ら噴射する、所謂スプレーガンを用いることができる。
尚、球体をノズルから噴射する際、球体を揮発性の溶剤
中に分散させた状態としてもよい。あるいは、静電粉体
塗装の分野で通常使用されている装置や方法を利用して
球体を散布することもできる。例えば、コロナ放電を利
用した静電粉体吹付けガンにより負に帯電させた球体
を、接地した支持体に向かって吹き付けることができ
る。使用する球体は、後述するように非常に小さいた
め、支持体上に散布されると支持体の表面に例えば静電
気力によって付着し、以降の工程においても容易に支持
体から脱落することはない。支持体上に複数の球体の配
置した後、球体を加圧すれば、支持体上の複数の球体の
重なりを解消することができ、球体を支持体上で単層に
密に配置することができる。
In the [electron-emitting device-8], after a plurality of spheres are arranged on the support, a conductive material layer for a cathode electrode covering the spheres may be formed. In this case, or in [Electron-Emitting Device-10] or [Electron-Emitting Device-11] to be described later, as a method of arranging a plurality of spheres on the support, a dry method of spraying the spheres on the support is used. Law. For example, in the field of manufacturing a liquid crystal display device, a technique of spraying spacers for maintaining a constant panel interval can be applied to the spraying of spheres. Specifically, a so-called spray gun that sprays a sphere from a nozzle with compressed gas can be used.
When the sphere is ejected from the nozzle, the sphere may be dispersed in a volatile solvent. Alternatively, the spheres can be sprinkled using an apparatus or method commonly used in the field of electrostatic powder coating. For example, a sphere negatively charged by an electrostatic powder spray gun utilizing corona discharge can be sprayed toward a grounded support. Since the sphere used is very small as described later, when the sphere is sprayed on the support, it adheres to the surface of the support by, for example, electrostatic force, and does not easily fall off the support in the subsequent steps. After arranging a plurality of spheres on the support, if the spheres are pressurized, overlapping of the plurality of spheres on the support can be eliminated, and the spheres can be densely arranged in a single layer on the support. it can.

【0200】あるいは、後述する[電子放出素子−9]
のように、球体とカソード電極材料とを分散媒中に分散
させて成る組成物から成る組成物層を支持体上に形成
し、以て、支持体上に複数の球体を配置し、カソード電
極材料から成るカソード電極で球体を被覆した後、分散
媒を除去することもできる。組成物の性状としては、ス
ラリーやペーストが可能であり、これらの所望の性状に
応じ、分散媒の組成や粘度を適宜選択すればよい。組成
物層を支持体上に形成する方法としては、スクリーン印
刷法が好適である。カソード電極材料は、典型的には、
分散媒中における沈降速度が球体よりも遅い微粒子であ
ることが好適である。かかる微粒子を構成する材料とし
て、カーボン、バリウム、ストロンチウム、鉄を挙げる
ことができる。分散媒を除去した後、必要に応じてカソ
ード電極の焼成を行う。組成物層を支持体上に形成する
方法としては、噴霧法、滴下法、スピンコーティング
法、スクリーン印刷法を挙げることができる。尚、球体
が配置されると共に、カソード電極材料から成るカソー
ド電極用導電材料層で球体が被覆されるが、組成物層の
形成方法に依っては、かかるカソード電極用導電材料層
のパターニングを行う必要がある。
Alternatively, [Electron-emitting device-9] described later
As described above, a composition layer composed of a composition obtained by dispersing a sphere and a cathode electrode material in a dispersion medium is formed on a support, whereby a plurality of spheres are arranged on the support, After coating the sphere with a cathode electrode made of a material, the dispersion medium can be removed. The composition may be in the form of a slurry or a paste, and the composition and viscosity of the dispersion medium may be appropriately selected according to the desired properties. As a method for forming the composition layer on the support, a screen printing method is suitable. The cathode electrode material is typically
It is preferable that the fine particles have a sedimentation speed in a dispersion medium lower than that of a sphere. Examples of a material constituting such fine particles include carbon, barium, strontium, and iron. After removing the dispersion medium, the cathode electrode is fired if necessary. Examples of the method for forming the composition layer on the support include a spraying method, a dropping method, a spin coating method, and a screen printing method. The spheres are arranged, and the spheres are covered with a cathode electrode conductive material layer made of a cathode electrode material. Depending on the method of forming the composition layer, the cathode electrode conductive material layer is patterned. There is a need.

【0201】あるいは、後述する[電子放出素子−1
0]あるいは[電子放出素子−11]にあっては、球体
を分散媒中に分散させて成る組成物から成る組成物層を
支持体上に形成し、以て、支持体上に複数の球体を配置
した後、分散媒を除去することができる。組成物の性状
としては、スラリーやペーストが可能であり、これらの
所望の性状に応じ、分散媒の組成や粘度を適宜選択すれ
ばよい。典型的には、イソプロピルアルコール等の有機
溶媒を分散媒として用い、蒸発により分散媒を除去する
ことができる。組成物層を支持体上に形成する方法とし
ては、噴霧法、滴下法、スピンコーティング法、スクリ
ーン印刷法を挙げることができる。
Alternatively, [Electron Emitting Element-1] described later
0] or [Electron-emitting device-11], a composition layer composed of a composition obtained by dispersing spheres in a dispersion medium is formed on a support, whereby a plurality of spheres are formed on the support. After disposing, the dispersion medium can be removed. The composition may be in the form of a slurry or a paste, and the composition and viscosity of the dispersion medium may be appropriately selected according to the desired properties. Typically, an organic solvent such as isopropyl alcohol is used as a dispersion medium, and the dispersion medium can be removed by evaporation. Examples of the method for forming the composition layer on the support include a spraying method, a dropping method, a spin coating method, and a screen printing method.

【0202】ところで、ゲート電極構成層とカソード電
極用導電材料層は互いに異なる方向(例えば、ストライ
プ状のゲート電極構成層の射影像とストライプ状のカソ
ード電極用導電材料層の射影像とが成す角度が90度)
に延びており、且つ、例えばストライプ状にパターニン
グされており、電子放出領域に位置する隆起部から電子
が放出される。従って、隆起部は、機能上、電子放出領
域にのみ存在すればよい。但し、たとえ電子放出領域以
外の領域に隆起部及び凹部が存在していたとしても、こ
のような隆起部及び凹部は絶縁層に被覆されたまま、何
ら電子を放出するといった機能を果たさない。従って、
球体を全面に配置しても何ら問題は生じない。
By the way, the direction in which the gate electrode forming layer and the cathode conductive material layer are different from each other (for example, the angle formed by the projected image of the striped gate electrode forming layer and the projected image of the striped cathode conductive material layer). Is 90 degrees)
And is patterned in, for example, a stripe shape, and electrons are emitted from the protruding portion located in the electron emission region. Therefore, the raised portion only needs to be present only in the electron emission region in terms of function. However, even if the protrusions and recesses exist in a region other than the electron emission region, such protrusions and recesses do not perform any function of emitting electrons while being covered with the insulating layer. Therefore,
No problem arises even if the sphere is arranged on the whole surface.

【0203】これに対して、球体を被覆したカソード電
極用導電材料層、絶縁層及びゲート電極構成層の各部分
を除去する場合、個々の球体の配置位置と開口部の形成
位置とが一対一に対応するため、電子放出領域以外の領
域にも開口部が形成される。以下、電子放出領域以外の
領域に形成される開口部を「無効開口部」と呼び、電子
放出に寄与する本来の開口部と区別する。ところで、電
子放出領域以外の領域に無効開口部が形成されたとして
も、この無効開口部は電子放出素子として何ら機能せ
ず、電子放出領域に形成される電子放出素子の動作に何
ら悪影響を及ぼさない。なぜなら、無効開口部の底部に
隆起部及び凹部が露出していても、無効開口部の上端部
にゲート電極が形成されていないからであり、あるいは
又、無効開口部の上端部にゲート電極が形成されていて
も底部に隆起部及び凹部が露出していないか、あるい
は、無効開口部の底部に隆起部及び凹部が露出しておら
ず、しかも、上端部にゲート電極が形成されておらず、
単に支持体の表面が露出しているか、のいずれかである
からである。従って、球体を全面に配置しても何ら問題
は生じない。尚、電子放出領域とそれ以外の領域との境
界線上に形成された孔は、開口部に含まれる。
On the other hand, when the portions of the conductive material layer for the cathode electrode, the insulating layer and the gate electrode constituting layer which cover the sphere are removed, the arrangement position of each sphere and the formation position of the opening are one-to-one. Therefore, an opening is formed in a region other than the electron emission region. Hereinafter, an opening formed in a region other than the electron emission region is referred to as an “ineffective opening” and is distinguished from an original opening that contributes to electron emission. By the way, even if an invalid opening is formed in a region other than the electron emitting region, the invalid opening does not function as an electron emitting element at all, and has no adverse effect on the operation of the electron emitting element formed in the electron emitting region. Absent. This is because the gate electrode is not formed at the upper end of the invalid opening even if the protrusion and the concave portion are exposed at the bottom of the invalid opening, or the gate electrode is formed at the upper end of the invalid opening. Even if it is formed, the raised portion and the concave portion are not exposed at the bottom, or the raised portion and the concave portion are not exposed at the bottom of the invalid opening, and the gate electrode is not formed at the upper end. ,
This is simply because the surface of the support is exposed. Therefore, no problem occurs even if the sphere is arranged on the entire surface. The hole formed on the boundary between the electron emission region and the other region is included in the opening.

【0204】球体の直径は、所望の開口部の直径、凹部
の直径、電子放出素子を用いて構成される平面型表示装
置の表示画面寸法、画素数、電子放出領域(重複領域)
の寸法、1画素を構成すべき電子放出素子の個数に応じ
て選択することができるが、0.1〜10μmの範囲で
選択することが好ましい。例えば、液晶表示装置のスペ
ーサとして市販されている球体は、粒径分布が1〜3%
と良好なので、これを利用することが好適である。球体
の形状は真球であることが理想的ではあるが、必ずしも
真球である必要はない。また、電子放出素子の製造方法
に依っては、上述したように、球体の配置された場所に
開口部か無効開口部のいずれかが形成され得るが、支持
体上には球体を100〜5000個/mm2程度の密度
で配置することが好適である。例えば球体を約1000
個/mm2の密度で支持体上に配置すると、例えば電子
放出領域の寸法を仮に0.5mm×0.2mmとした場
合、この電子放出領域内に約100個の球体が存在し、
約100個の隆起部が形成されることになる。1つの電
子放出領域にこの程度の個数の隆起部が形成されていれ
ば、球体の粒径分布や真球度のばらつきに起因する凹部
の直径のばらつきはほぼ平均化され、実用上、1画素
(又は1サブピクセル)当たりの放出電子電流密度や輝
度はほぼ均一となる。
The diameter of the sphere is determined by the diameter of the desired opening, the diameter of the recess, the display screen size of a flat display device using electron-emitting devices, the number of pixels, and the electron-emitting region (overlapping region).
The size can be selected according to the number of electron-emitting devices that should constitute one pixel, but is preferably selected within the range of 0.1 to 10 μm. For example, a sphere commercially available as a spacer for a liquid crystal display device has a particle size distribution of 1 to 3%.
Therefore, it is preferable to use this. Ideally, the shape of the sphere is a true sphere, but it need not necessarily be a true sphere. In addition, depending on the method for manufacturing the electron-emitting device, as described above, either the opening or the ineffective opening may be formed at the place where the sphere is disposed, but the sphere is formed on the support by 100 to 5000. It is preferable to arrange them at a density of about pieces / mm 2 . For example, about 1000 spheres
When placed on the support at a density of pcs / mm 2 , for example, if the size of the electron emission region is 0.5 mm × 0.2 mm, about 100 spheres exist in this electron emission region,
About 100 ridges will be formed. If such a number of protrusions are formed in one electron emission region, the variation in the diameter of the concave portion due to the variation in the particle size distribution and the sphericity of the sphere is substantially averaged, and in practice, one pixel The emission electron current density and luminance per (or one subpixel) become substantially uniform.

【0205】[電子放出素子−8]あるいは後述する
[電子放出素子−9]〜[電子放出素子−11]におい
ては、球体の形状の一部が電子放出部を構成する凹部の
形状に反映される。隆起部の先端部のプロファイルは、
不規則な凹凸を有していても、あるいは滑らかであって
もよいが、特に、[電子放出素子−8]や[電子放出素
子−9]においては、この先端部はカソード電極用導電
材料層の破断により形成されるため、隆起部の先端部が
不規則形状となり易い。破断により隆起部に先端部が先
鋭化すると、先端部が高効率の電子放出部として機能し
得るので、好都合である。[電子放出素子−8]〜[電
子放出素子−11]においては、凹部を囲む隆起部はい
ずれも概ね円環状となり、この場合の凹部と隆起部と
は、全体としてクレータあるいはカルデラのような形状
を呈する。
In [Electron-Emitting Element-8] or [Electron-Emitting Element-9] to [Electron-Emitting Element-11] to be described later, a part of the shape of a sphere is reflected in the shape of a concave portion forming an electron-emitting portion. You. The profile at the tip of the ridge is
It may have irregular irregularities or may be smooth. In particular, in the case of [Electron-Emitting Element-8] or [Electron-Emitting Element-9], this tip is formed of a conductive material layer for a cathode electrode. , The tip of the raised portion is likely to have an irregular shape. If the tip is sharpened to the ridge due to the breakage, the tip can function as a highly efficient electron-emitting portion, which is advantageous. In [Electron-Emitting Element-8] to [Electron-Emitting Element-11], each of the raised portions surrounding the concave portion has a substantially annular shape, and the concave portion and the raised portion in this case have a shape like a crater or caldera as a whole. Present.

【0206】支持体上における隆起部の配置は規則的で
あってもランダムであってもよく、球体の配置方法に依
存する。上述の乾式法あるいは湿式法を採用した場合、
支持体上における隆起部の配置はランダムとなる。尚、
凹部の周方向に沿って連続した隆起部により凹部が囲ま
れていてもよいし、場合によっては、凹部の周方向に沿
って不連続な隆起部により凹部が囲まれていてもよい。
The arrangement of the ridges on the support may be regular or random, depending on the method of arranging the spheres. When the above-mentioned dry method or wet method is adopted,
The arrangement of the ridges on the support is random. still,
The concave portion may be surrounded by a raised portion continuous along the circumferential direction of the concave portion, and in some cases, the concave portion may be surrounded by a discontinuous raised portion along the circumferential direction of the concave portion.

【0207】[電子放出素子−8]〜[電子放出素子−
11]において、絶縁層の形成後、絶縁層に開口部を形
成する場合、隆起部の先端部に損傷が生じないように、
隆起部を得た後、保護層を形成し、開口部の形成後、保
護層を取り除く構成とすることもできる。保護層を構成
する材料として、クロムを例示することができる。
[Electron Emitting Element-8] to [Electron Emitting Element-
11], in the case where an opening is formed in the insulating layer after the formation of the insulating layer, the tip of the raised portion is not damaged.
It is also possible to adopt a configuration in which a protective layer is formed after the protrusion is obtained, and the protective layer is removed after the opening is formed. Chromium can be exemplified as a material constituting the protective layer.

【0208】以下、図29〜図32を参照して、[電子
放出素子−8]の電子放出素子の製造方法を説明する
が、図29の(A)、図30の(A)、図31の(A)
は模式的な一部端面図であり、図32の(A)及び
(B)は模式的な一部断面図であり、図29の(B)、
図30の(B)及び図31の(B)は、図29の
(A)、図30の(A)及び図31の(A)よりも広い
範囲を模式的に示す一部斜視図である。
Hereinafter, a method of manufacturing the electron-emitting device of [Electron-Emitting Device-8] will be described with reference to FIGS. 29 to 32. FIGS. 29 (A), 30 (A), and 31 (A)
32 is a schematic partial end view, FIGS. 32A and 32B are schematic partial cross-sectional views, and FIGS.
FIGS. 30B and 31B are partial perspective views schematically showing a wider range than FIGS. 29A, 30A and 31A. .

【0209】[工程−800]先ず、複数の球体80を
被覆したカソード電極211を支持体10上に形成す
る。具体的には、先ず、例えばガラスから成る支持体1
0上の全面に、球体80を配置する。球体80は、例え
ばポリメチレン系の高分子材料から成り、平均直径約5
μm、粒径分布1%未満である。球体80を、スプレー
ガンを用い、支持体10上におおよそ1000個/mm
2の密度でランダムに配置する。スプレーガンを用いた
散布は、球体を揮発性溶剤と混合して噴霧する方式、あ
るいは粉末状態のままノズルから噴射する方式のいずれ
でもよい。配置された球体80は、静電気力で支持体1
0上に保持されている。この状態を図29の(A)及び
(B)に示す。
[Step-800] First, the cathode electrode 211 covering the plurality of spheres 80 is formed on the support. Specifically, first, a support 1 made of, for example, glass is used.
The sphere 80 is arranged on the entire surface on the zero. The sphere 80 is made of, for example, a polymethylene-based polymer material and has an average diameter of about 5 mm.
μm, particle size distribution less than 1%. Approximately 1000 spheres / mm were placed on the support 10 using a spray gun.
Place randomly at a density of 2 . Spraying using a spray gun may be carried out by a method in which spheres are mixed with a volatile solvent and sprayed, or a method in which the spheres are sprayed from a nozzle in a powder state. The placed sphere 80 is placed on the support 1 by electrostatic force.
It is held on zero. This state is shown in FIGS. 29A and 29B.

【0210】[工程−810]次に、球体80及び支持
体10上にカソード電極用導電材料層211’を形成す
る。カソード電極用導電材料層211’を形成した状態
を、図30の(A)及び(B)に示す。カソード電極用
導電材料層211’は、例えばカーボンペーストをスト
ライプ状にスクリーン印刷することによって形成するこ
とができる。このとき、球体80は支持体10上の全面
に配置されているので、球体80の中には、図30の
(B)に示すように、カソード電極用導電材料層21
1’で被覆されないものも当然存在する。次に、カソー
ド電極用導電材料層211’に含まれる水分や溶剤を除
去し、且つ、カソード電極用導電材料層211’を平坦
化するために、例えば150゜Cにてカソード電極用導
電材料層211’を乾燥する。この温度では、球体80
は何ら状態変化及び/又は化学変化を起こさない。尚、
上述のようなカーボンペーストを用いたスクリーン印刷
に替えて、カソード電極用導電材料層211’を全面に
形成し、カソード電極用導電材料層211’を通常のリ
ソグラフィ技術とドライエッチング技術を用いてパター
ニングし、ストライプ状のカソード電極用導電材料層2
11’を形成することもできる。リソグラフィ技術を適
用する場合、通常、レジスト層をスピンコーティング法
により形成するが、スピンコーティング時の支持体10
の回転数が500rpm程度、回転時間が数秒間程度で
あれば、球体80は脱落したり変位することなく、支持
体10上に保持され得る。
[Step-810] Next, a cathode electrode conductive material layer 211 ′ is formed on the sphere 80 and the support 10. FIGS. 30A and 30B show the state in which the cathode electrode conductive material layer 211 'is formed. The cathode electrode conductive material layer 211 'can be formed, for example, by screen-printing a carbon paste in a stripe shape. At this time, since the sphere 80 is disposed on the entire surface of the support 10, the sphere 80 contains the conductive material layer 21 for the cathode electrode as shown in FIG.
There are of course some that are not coated with 1 '. Next, in order to remove the water and the solvent contained in the cathode electrode conductive material layer 211 ′ and to flatten the cathode electrode conductive material layer 211 ′, the cathode electrode conductive material layer 211 ′ is heated at 150 ° C., for example. Dry 211 '. At this temperature, the sphere 80
Does not cause any state and / or chemical changes. still,
Instead of screen printing using carbon paste as described above, a cathode electrode conductive material layer 211 ′ is formed on the entire surface, and the cathode electrode conductive material layer 211 ′ is patterned using a normal lithography technique and a dry etching technique. And a stripe-shaped conductive material layer 2 for a cathode electrode.
11 'can also be formed. When a lithography technique is applied, a resist layer is usually formed by a spin coating method.
If the number of rotations is about 500 rpm and the rotation time is about several seconds, the sphere 80 can be held on the support 10 without falling off or displacing.

【0211】[工程−820]次に、球体80を除去す
ることによって、球体80を被覆したカソード電極用導
電材料層211’の部分を除去し、以て、電子を放出す
る複数の隆起部211Aと、各隆起部211Aに囲ま
れ、且つ、球体80の形状の一部を反映した凹部211
Bとを有するカソード電極211を形成する。この状態
を、図31の(A)及び(B)に示す。具体的には、カ
ソード電極用導電材料層211’の焼成を兼ね、約53
0゜Cにて加熱を行うことにより球体80を燃焼させ
る。球体80の燃焼に伴って球体80が閉じ込められて
いた閉鎖空間の圧力が上昇し、球体80を被覆するカソ
ード電極用導電材料層211’の部分が或る耐圧限界を
超えた時点で破裂して除去される。その結果、支持体1
0上に形成されたカソード電極211の一部分に、隆起
部211A及び凹部211Bが形成される。尚、球体を
除去した後に、球体の一部分が残渣として残る場合に
は、使用する球体を構成する材料にも依るが、適切な洗
浄液を用いて残渣を除去すればよい。
[Step-820] Next, by removing the sphere 80, the portion of the conductive material layer 211 'for the cathode electrode covering the sphere 80 is removed, whereby the plurality of raised portions 211A for emitting electrons are removed. And a concave portion 211 surrounded by each raised portion 211A and reflecting a part of the shape of the sphere 80
The cathode electrode 211 having B is formed. This state is shown in FIGS. 31 (A) and (B). Specifically, it is also used to bake the cathode electrode conductive material layer 211 ′,
The sphere 80 is burned by heating at 0 ° C. The pressure in the closed space in which the sphere 80 was confined increases with the burning of the sphere 80, and the portion of the cathode electrode conductive material layer 211 'covering the sphere 80 ruptures when it exceeds a certain withstand pressure limit. Removed. As a result, the support 1
A protruding portion 211A and a concave portion 211B are formed in a part of the cathode electrode 211 formed on the lower electrode 0. If a part of the sphere remains as a residue after the sphere is removed, the residue may be removed using an appropriate cleaning solution, depending on the material constituting the sphere to be used.

【0212】[工程−830]その後、カソード電極2
11及び支持体10上に絶縁層12を形成する。具体的
には、例えば、ガラスペーストを全面に約5μmの厚さ
にスクリーン印刷する。次に、絶縁層12に含まれる水
分や溶剤を除去し、且つ、絶縁層12を平坦化するため
に、例えば150゜Cにて絶縁層12を乾燥する。上述
のようなガラスペーストを用いたスクリーン印刷に替え
て、例えばプラズマCVD法によりSiO2膜を形成し
てもよい。
[Step-830] Then, the cathode electrode 2
An insulating layer 12 is formed on the support 11 and the support 10. Specifically, for example, a glass paste is screen-printed on the entire surface to a thickness of about 5 μm. Next, the insulating layer 12 is dried at, for example, 150 ° C. in order to remove moisture and a solvent contained in the insulating layer 12 and to planarize the insulating layer 12. Instead of screen printing using a glass paste as described above, an SiO 2 film may be formed by, for example, a plasma CVD method.

【0213】[工程−840]次に、絶縁層12上に、
ストライプ状のゲート電極構成層から構成されたゲート
電極13を形成する(図32の(A)参照)。ストライ
プ状のゲート電極構成層の射影像の延びる方向は、スト
ライプ状のカソード電極用導電材料層の射影像の延びる
方向と90度の角度を成している。
[Step-840] Next, on the insulating layer 12,
A gate electrode 13 composed of a stripe-shaped gate electrode constituent layer is formed (see FIG. 32A). The direction in which the projected image of the striped gate electrode forming layer extends is at an angle of 90 degrees to the direction in which the projected image of the striped cathode electrode conductive material layer extends.

【0214】[工程−850]その後、ゲート電極13
の射影像とカソード電極211の射影像とが重複する電
子放出領域において、ゲート電極13及び絶縁層12に
開口部14を形成し、以て、開口部14の底部に複数の
複数の隆起部211A及び凹部211Bを露出させる。
開口部14の形成は、通常のリソグラフィ技術によるレ
ジストマスクの形成と、レジストマスクを用いたエッチ
ングにより行うことができる。但し、カソード電極21
1に対して十分に高いエッチング選択比が確保できる条
件でエッチングを行うことが好ましい。あるいは又、隆
起部211Aを形成した後、例えば、クロムから成る保
護層を形成しておき、開口部14を形成した後、保護層
を取り除くことが好ましい。その後、レジストマスクを
除去する。こうして、図32の(B)に示した電子放出
素子を得ることができる。
[Step-850] Thereafter, the gate electrode 13
The opening 14 is formed in the gate electrode 13 and the insulating layer 12 in the electron emission region where the projection image of the cathode electrode 211 and the projection image of the cathode electrode 211 overlap each other. And the recess 211B is exposed.
The opening 14 can be formed by forming a resist mask by a usual lithography technique and etching using the resist mask. However, the cathode electrode 21
It is preferable to perform etching under conditions that can ensure a sufficiently high etching selectivity with respect to 1. Alternatively, it is preferable that a protective layer made of, for example, chromium is formed after the formation of the raised portion 211A, and the protective layer is removed after the opening 14 is formed. After that, the resist mask is removed. Thus, the electron-emitting device shown in FIG. 32B can be obtained.

【0215】尚、[電子放出素子−8]の製造方法の変
形例として、[工程−810]の後、[工程−830]
〜[工程−850]を実行し、次いで、[工程−82
0]を実行してもよい。この場合、球体の燃焼とゲート
電極13及び絶縁層12を構成する材料の焼成を同時に
行えばよい。
As a modification of the method for manufacturing [Electron-Emitting Element-8], [Step-810], [Step-830]
To [Step-850], and then [Step-82].
0] may be executed. In this case, the burning of the sphere and the firing of the material forming the gate electrode 13 and the insulating layer 12 may be performed simultaneously.

【0216】あるいは又、[工程−810]の後、[工
程−830]を実行し、更に、[工程−840]と同様
の工程において、開口部を有していないストライプ状の
ゲート電極構成層を絶縁層上に形成した後、[工程−8
20]を実行する。これによって、球体80を被覆した
カソード電極用導電材料層211’、絶縁層12及びゲ
ート電極構成層の各部分が除去され、以て、ゲート電極
13及び絶縁層12を貫通した開口部が形成されると共
に、電子を放出する隆起部211Aと、隆起部211A
に囲まれ、且つ、球体80の形状の一部を反映した凹部
211Bとから成る電子放出部を、開口部の底部に位置
するカソード電極用211に形成することができる。即
ち、球体80の燃焼に伴って球体80が閉じ込められて
いる閉鎖空間の圧力が上昇し、球体を被覆する部分のカ
ソード電極用導電材料層211’と絶縁層12とゲート
電極構成層とが或る耐圧限界を超えた時点で破裂し、隆
起部211A及び凹部211Bと同時に開口部が形成さ
れ、しかも、球体80が除去される。開口部は、ゲート
電極13及び絶縁層12を貫通し、且つ、球体80の形
状の一部を反映している。また、開口部の底部には、電
子を放出する隆起部211A、及び、隆起部211Aに
囲まれ、且つ、球体80の形状の一部を反映した凹部2
11Bが残る。
Alternatively, after [Step-810], [Step-830] is performed, and in the same step as [Step-840], a stripe-shaped gate electrode forming layer having no opening. Is formed on the insulating layer, [Step-8]
20]. As a result, the cathode electrode conductive material layer 211 ′ covering the sphere 80, the insulating layer 12, and each part of the gate electrode constituent layer are removed, thereby forming an opening penetrating the gate electrode 13 and the insulating layer 12. And a raised portion 211A for emitting electrons, and a raised portion 211A.
, And a concave portion 211B reflecting a part of the shape of the sphere 80, can be formed in the cathode electrode 211 located at the bottom of the opening. That is, the pressure in the closed space in which the sphere 80 is confined increases with the burning of the sphere 80, and the cathode conductive material layer 211 ′, the insulating layer 12, and the gate electrode constituent layer of the portion covering the sphere are formed. When the pressure exceeds the withstand pressure limit, the rupture occurs, an opening is formed at the same time as the protrusion 211A and the recess 211B, and the sphere 80 is removed. The opening penetrates through the gate electrode 13 and the insulating layer 12 and reflects a part of the shape of the sphere 80. The bottom of the opening has a raised portion 211A that emits electrons, and a concave portion 2 that is surrounded by the raised portion 211A and reflects a part of the shape of the sphere 80.
11B remains.

【0217】[電子放出素子−9:クレータ型電子放出
素子の変形]クレータ型電子放出素子の製造方法の変形
を図33を参照して説明するが、支持体10上に複数の
球体80を配置する工程が、球体80とカソード電極材
料とを分散媒中に分散させて成る組成物から成る組成物
層81を支持体10上に形成し、以て、支持体10上に
複数の球体80を配置し、カソード電極材料から成るカ
ソード電極211で球体を被覆した後、分散媒を除去す
る工程から成る、即ち、湿式法から成る点が、[電子放
出素子−8]の製造方法と相違する。
[Electron-Emitting Element-9: Modification of Crater-Type Electron-Emitting Element] A modification of the method of manufacturing the crater-type electron-emitting element will be described with reference to FIG. Forming a composition layer 81 made of a composition obtained by dispersing a sphere 80 and a cathode electrode material in a dispersion medium on the support 10, and thus forming a plurality of spheres 80 on the support 10. The method differs from the method of manufacturing [Electron-Emitting Element-8] in that it comprises a step of disposing and covering the sphere with the cathode electrode 211 made of the cathode electrode material and then removing the dispersion medium, that is, a wet method.

【0218】[工程−900]先ず、支持体10上に複
数の球体80を配置する。具体的には、球体80とカソ
ード電極材料81Bとを分散媒81A中に分散させて成
る組成物から成る組成物層81を支持体10上に形成す
る。即ち、例えば、イソプロピルアルコールを分散媒8
1Aとして使用し、平均直径約5μmのポリメチレン系
の高分子材料から成る球体80と、平均直径約0.05
μmのカーボン粒子をカソード電極材料81Bとして分
散媒81A中に分散させて成る組成物を支持体10上に
ストライプ状にスクリーン印刷し、組成物層81を形成
する。図33の(A)には、組成物層81の形成直後の
状態を示す。
[Step-900] First, a plurality of spheres 80 are arranged on the support 10. Specifically, a composition layer 81 made of a composition obtained by dispersing a sphere 80 and a cathode electrode material 81B in a dispersion medium 81A is formed on the support 10. That is, for example, isopropyl alcohol is added to the dispersion medium 8.
1A, a sphere 80 made of a polymethylene-based polymer material having an average diameter of about 5 μm;
A composition formed by dispersing carbon particles of μm as a cathode electrode material 81B in a dispersion medium 81A is screen-printed in stripes on the support 10 to form a composition layer 81. FIG. 33A shows a state immediately after the formation of the composition layer 81.

【0219】[工程−910]支持体10に保持された
組成物層81中では、間もなく球体80が沈降して支持
体10上に配置されると共に、球体80から支持体10
上に亙ってカソード電極材料81Bが沈降し、カソード
電極材料81Bから成るカソード電極用構成層211’
が形成される。これによって、支持体10上に複数の球
体80を配置し、カソード電極材料から成るカソード電
極用導電材料層211’で球体80を被覆することがで
きる。この状態を、図33の(B)に示す。
[Step-910] In the composition layer 81 held by the support 10, the spheres 80 will soon settle out and be disposed on the support 10.
The cathode electrode material 81B is settled thereon, and the cathode electrode constituent layer 211 ′ made of the cathode electrode material 81B.
Is formed. Thus, the plurality of spheres 80 can be disposed on the support 10 and the spheres 80 can be covered with the cathode electrode conductive material layer 211 ′ made of the cathode electrode material. This state is shown in FIG.

【0220】[工程−920]その後、分散媒81Aを
例えば蒸発させることによって除去する。この状態を、
図33の(C)に示す。
[Step-920] Thereafter, the dispersion medium 81A is removed, for example, by evaporation. This state,
This is shown in FIG.

【0221】[工程−930]次いで、[電子放出素子
−8]の[工程−820]〜[工程−850]と同様の
工程、あるいは、[電子放出素子−8]の製造方法の変
形例を実行することによって、図32の(B)に示した
と同様の電子放出素子を完成することができる。
[Step-930] Next, steps similar to [Step-820] to [Step-850] of [Electron-emitting device-8], or a modification of the method for manufacturing [Electron-emitting device-8] are described. By performing this, an electron-emitting device similar to that shown in FIG. 32B can be completed.

【0222】[電子放出素子−10:クレータ型電子放
出素子の変形]このクレータ型電子放出素子の製造方法
の変形において、支持体上にストライプ状のカソード電
極を形成する工程は、より具体的には、支持体上に複数
の球体を配置する工程と、電子を放出する複数の隆起部
と、各隆起部に囲まれ、且つ、球体の形状の一部を反映
した凹部とを有し、各隆起部が球体の周囲に形成された
カソード電極を、支持体上に設ける工程と、球体を除去
する工程、から成る。支持体上への複数の球体の配置
は、球体の散布によって行う。また、球体は疎水性の表
面処理層を有する。以下、かかる電子放出素子の製造方
法を、図34を参照して説明する。
[Electron-Emitting Element-10: Modification of Crater-Type Electron-Emitting Element] In a modification of the method for manufacturing a crater-type electron-emitting element, the step of forming a striped cathode electrode on a support is more specifically described. Has a step of arranging a plurality of spheres on a support, a plurality of ridges emitting electrons, and a recess surrounded by each ridge and reflecting a part of the shape of the sphere, The method comprises the steps of providing a cathode electrode having a raised portion formed around a sphere on a support, and removing the sphere. The arrangement of the plurality of spheres on the support is performed by scattering the spheres. The sphere has a hydrophobic surface treatment layer. Hereinafter, a method for manufacturing such an electron-emitting device will be described with reference to FIG.

【0223】[工程−1000]先ず、支持体10上に
複数の球体180を配置する。具体的には、ガラスから
成る支持体10上の全面に、複数の球体180を配置す
る。この球体180は、例えばジビニルベンゼン系の高
分子材料から成る芯材180Aをポリテトラフルオロエ
チレン系樹脂から成る表面処理層180Bで被覆して成
り、平均直径約5μm、粒径分布1%未満である。球体
180を、スプレーガンを用い、支持体10上におおよ
そ1000個/mm2の密度でランダムに配置する。配
置された球体180は、静電気力で支持体10上に吸着
されている。ここまでのプロセスが終了した状態を、図
34の(A)に示す。
[Step-1000] First, a plurality of spheres 180 are arranged on the support. Specifically, a plurality of spheres 180 are arranged on the entire surface of the support 10 made of glass. The sphere 180 is formed by coating a core material 180A made of, for example, a divinylbenzene polymer material with a surface treatment layer 180B made of a polytetrafluoroethylene resin, and has an average diameter of about 5 μm and a particle size distribution of less than 1%. . The spheres 180 are randomly arranged on the support 10 at a density of approximately 1000 / mm 2 using a spray gun. The placed sphere 180 is adsorbed on the support 10 by electrostatic force. FIG. 34A shows a state in which the processes up to this point have been completed.

【0224】[工程−1010]次に、電子を放出する
複数の隆起部211Aと、各隆起部211Aに囲まれ、
且つ、球体180の形状の一部を反映した凹部211B
とを有し、各隆起部211Aが球体180の周囲に形成
されたカソード電極211(カソード電極用導電材料層
から成る)を、支持体10上に設ける。具体的には、
[電子放出素子−8]で述べたと同様に、例えばカーボ
ンペーストをストライプ状にスクリーン印刷するが、
[電子放出素子−10]では、球体180の表面が表面
処理層180Bにより疎水性を帯びているために、球体
180の上にスクリーン印刷されたカーボンペーストは
直ちに弾かれて落下し、球体180の周囲に堆積して隆
起部211Aが形成される。隆起部211Aの先端部2
11Cは、[電子放出素子−8]の場合ほど先鋭とはな
らない。球体180と支持体10との間に入り込んだカ
ソード電極用導電材料層の部分が、凹部211Bとな
る。図34の(B)では、カソード電極211と球体1
80との間に隙間が存在するように図示されているが、
カソード電極211と球体180とは接触している場合
もある。その後、カソード電極211を例えば150゜
Cにて乾燥させる。ここまでのプロセスが終了した状態
を、図34の(B)に示す。
[Step-1010] Next, a plurality of raised portions 211A for emitting electrons, and each of the raised portions 211A are surrounded by the raised portions 211A.
And a concave portion 211B reflecting a part of the shape of the sphere 180
The cathode electrode 211 (made of a cathode electrode conductive material layer) in which each raised portion 211A is formed around the sphere 180 is provided on the support 10. In particular,
As described in [Electron Emitting Element-8], for example, carbon paste is screen-printed in a stripe shape.
In [Electron-emitting device-10], since the surface of the sphere 180 is made hydrophobic by the surface treatment layer 180B, the carbon paste screen-printed on the sphere 180 is immediately repelled and falls, and The protrusion 211A is formed by being deposited around the periphery. Tip part 2 of raised part 211A
11C is not as sharp as in [Electron Emitting Element-8]. The portion of the conductive material layer for the cathode electrode that has entered between the sphere 180 and the support 10 becomes the concave portion 211B. In FIG. 34B, the cathode electrode 211 and the sphere 1
Although it is shown so that there is a gap between it and 80,
The cathode electrode 211 and the sphere 180 may be in contact with each other. Thereafter, the cathode electrode 211 is dried at, for example, 150 ° C. FIG. 34B shows a state in which the processes up to this point have been completed.

【0225】[工程−1020]次に、球体180に外
力を与えることによって、支持体10上から球体180
を除去する。具体的な除去方法としては、洗浄や圧搾気
体の吹付けを挙げることができる。ここまでのプロセス
が終了した状態を、図34の(C)に示す。尚、球体の
除去は、球体の状態変化及び/又は化学変化に基づい
て、より具体的には、例えば、燃焼によって球体を除去
することも可能である。以下に説明する[電子放出素子
−11]においても同様である。
[Step-1020] Next, an external force is applied to the sphere 180 so that the sphere 180
Is removed. As a specific removing method, cleaning and blowing of compressed gas can be mentioned. FIG. 34C shows a state in which the processes up to this point have been completed. The sphere may be removed based on the state change and / or chemical change of the sphere, more specifically, for example, by combustion. The same applies to [Electron-emitting device-11] described below.

【0226】[工程−1030]その後、[電子放出素
子−8]の[工程−830]〜[工程−850]を実行
することによって、図32の(B)に示したと略同様の
電子放出素子を得ることができる。
[Step-1030] After that, [Step-830] to [Step-850] of [Electron-emitting device-8] are executed, so that an electron-emitting device substantially similar to that shown in FIG. Can be obtained.

【0227】尚、[電子放出素子−10]の製造方法の
変形例として、[工程−1010]の後、[電子放出素
子−8]の[工程−830]〜[工程−850]を実行
し、次いで、[工程−1020]を実行してもよい。
As a modification of the method for manufacturing [Electron-Emitting Element-10], [Step-830] to [Step-850] of [Electron-Emitting Element-8] are executed after [Step-1010]. Then, [Step-1020] may be executed.

【0228】[電子放出素子−11]このクレータ型電
子放出素子の製造方法の変形において、支持体上にスト
ライプ状のカソード電極を形成する工程は、より具体的
には、支持体上に複数の球体を配置する工程と、電子を
放出する複数の隆起部と、各隆起部に囲まれ、且つ、球
体の形状の一部を反映した凹部とを有し、各隆起部が球
体の周囲に形成されたカソード電極を支持体上に設ける
工程、から成る。尚、全面に絶縁層を設ける際、球体の
上方に開口部が形成された絶縁層を、カソード電極及び
支持体上に設ける。球体の除去は、開口部の形成後に行
う。[電子放出素子−11]の電子放出素子の製造方法
においては、支持体上への複数の球体の配置は、球体の
散布によって行う。また、球体は疎水性の表面処理層を
有する。以下、電子放出素子の製造方法を、図35及び
図36を参照して説明する。
[Electron-Emitting Element-11] In a modification of the method for manufacturing a crater-type electron-emitting element, the step of forming a striped cathode electrode on a support is, more specifically, a plurality of steps. A step of disposing a sphere, a plurality of ridges for emitting electrons, and a recess surrounded by each ridge and reflecting a part of the shape of the sphere; each ridge is formed around the sphere; Providing the formed cathode electrode on a support. When the insulating layer is provided over the entire surface, an insulating layer having an opening formed above the sphere is provided on the cathode electrode and the support. The removal of the sphere is performed after the formation of the opening. In the method for manufacturing an electron-emitting device of [Electron-emitting device-11], the plurality of spheres are arranged on the support by scattering the spheres. The sphere has a hydrophobic surface treatment layer. Hereinafter, a method for manufacturing the electron-emitting device will be described with reference to FIGS.

【0229】[工程−1100]先ず、支持体10上に
複数の球体180を配置する。具体的には、[電子放出
素子−10]の[工程−1000]と同様の工程を実行
する。
[Step-1100] First, a plurality of spheres 180 are arranged on the support 10. Specifically, the same step as [Step-1000] of [Electron-emitting device-10] is executed.

【0230】[工程−1110]その後、電子を放出す
る複数の隆起部211Aと、各隆起部211Aに囲ま
れ、且つ、球体180の形状の一部を反映した凹部21
1Bとを有し、各隆起部211Aが球体180の周囲に
形成されたカソード電極211を、支持体10上に設け
る。具体的には、[電子放出素子−10]の[工程−1
010]と同様の工程を実行する。
[Step-1110] Thereafter, the plurality of raised portions 211A for emitting electrons and the concave portion 21 surrounded by each raised portion 211A and reflecting a part of the shape of the sphere 180 are formed.
1B, and the cathode electrode 211 in which each raised portion 211 </ b> A is formed around the sphere 180 is provided on the support 10. Specifically, [Step-1] of [Electron-emitting device-10]
010].

【0231】[工程−1120]次に、球体の上方に開
口部14Aが形成された絶縁層212を、カソード電極
211及び支持体10上に設ける。具体的には、例え
ば、ガラスペーストを全面に約5μmの厚さにスクリー
ン印刷する。ガラスペーストを用いたスクリーン印刷
は、[電子放出素子−8]と同様に行うことができる
が、球体180の表面が表面処理層180Bにより疎水
性を帯びているために、球体180の上にスクリーン印
刷されたガラスペーストは直ちに弾かれて落下し、自ら
の表面張力により絶縁層212の球体180の上の部分
は収縮する。その結果、球体180の頂部は絶縁層21
2に覆われることなく、開口部14A内に露出する。こ
の状態を図35の(A)に示す。図示した例では、開口
部14Aの上端部の直径は球体180の直径よりも大き
いが、表面処理層180Bの界面張力が、ガラスペース
トの界面張力よりも小さい場合には、開口部14Aの直
径が小さくなる傾向にある。逆に、表面処理層180B
の界面張力が、ガラスペーストの界面張力よりも著しく
大きい場合には、開口部14Aの直径は大きくなり易
い。その後、絶縁層212を例えば150゜Cにて乾燥
させる。
[Step-1120] Next, an insulating layer 212 having an opening 14A formed above the sphere is provided on the cathode electrode 211 and the support 10. Specifically, for example, a glass paste is screen-printed on the entire surface to a thickness of about 5 μm. Screen printing using a glass paste can be performed in the same manner as in [Electron Emitting Element-8], but since the surface of the sphere 180 is more hydrophobic due to the surface treatment layer 180B, a screen is printed on the sphere 180. The printed glass paste is immediately flipped and falls, and the portion of the insulating layer 212 above the sphere 180 contracts due to its own surface tension. As a result, the top of the sphere 180 is
2, and is exposed in the opening 14A. This state is shown in FIG. In the illustrated example, the diameter of the upper end of the opening 14A is larger than the diameter of the sphere 180, but when the interfacial tension of the surface treatment layer 180B is smaller than the interfacial tension of the glass paste, the diameter of the opening 14A becomes smaller. It tends to be smaller. Conversely, the surface treatment layer 180B
Is significantly larger than the interfacial tension of the glass paste, the diameter of the opening 14A tends to increase. Thereafter, the insulating layer 212 is dried at, for example, 150 ° C.

【0232】[工程−1130]次に、開口部14Aと
連通する開口部14Bを有するゲート電極213を絶縁
層212上に形成する。具体的には、例えば、カーボン
ペーストをストライプ状にスクリーン印刷する。カーボ
ンペーストを用いたスクリーン印刷は、[電子放出素子
−8]と同様に行えばよいが、球体180の表面が表面
処理層180Bにより疎水性を帯びているために、球体
180の上にスクリーン印刷されたカーボンペーストは
直ちに弾かれて、自らの表面張力により収縮し、絶縁層
212の表面のみに付着した状態となる。このとき、ゲ
ート電極213は、図示するように、絶縁層212の開
口端部から開口部14A内へ若干回り込むように形成さ
れることもある。その後、ゲート電極213を例えば1
50゜Cにて乾燥させる。ここまでのプロセスが終了し
た状態を、図35の(B)に示す。尚、表面処理層18
0Bの界面張力が、カーボンペーストの界面張力よりも
小さい場合には、開口部14Aの直径が小さくなる傾向
にある。逆に、表面処理層180Bの界面張力が、カー
ボンペーストの界面張力よりも著しく大きい場合には、
開口部14Aの直径は大きくなり易い。
[Step-1130] Next, a gate electrode 213 having an opening 14B communicating with the opening 14A is formed on the insulating layer 212. Specifically, for example, a carbon paste is screen-printed in a stripe shape. The screen printing using the carbon paste may be performed in the same manner as in [Electron-emitting device-8]. However, since the surface of the sphere 180 is more hydrophobic by the surface treatment layer 180B, the screen printing is performed on the sphere 180. The carbon paste is immediately repelled, contracts due to its own surface tension, and adheres only to the surface of the insulating layer 212. At this time, the gate electrode 213 may be formed so as to slightly extend from the opening end of the insulating layer 212 into the opening 14A as illustrated. After that, the gate electrode 213 is
Dry at 50 ° C. FIG. 35B shows a state in which the processes up to this point have been completed. The surface treatment layer 18
When the interfacial tension of 0B is smaller than the interfacial tension of the carbon paste, the diameter of the opening 14A tends to be smaller. Conversely, when the interfacial tension of the surface treatment layer 180B is significantly higher than the interfacial tension of the carbon paste,
The diameter of the opening 14A tends to increase.

【0233】[工程−1140]次に、開口部14B,
14Aの底部に露出した球体180を除去する。具体的
には、カソード電極211と絶縁層212との焼成を兼
ね、ガラスペーストの典型的な焼成温度である約530
゜Cにて加熱を行うことにより、球体180を燃焼させ
る。このとき、[電子放出素子−8]と異なり、絶縁層
212及びゲート電極213には開口部14A,14B
が最初から形成されているので、カソード電極211や
絶縁層212、ゲート電極213の一部が飛散すること
はなく、球体180は速やかに除去される。尚、開口部
14A,14Bの上端部の直径が球体180の直径より
も大きい場合、球体180を燃焼させなくとも、例え
ば、洗浄や圧搾気体の吹付け等の外力によって球体18
0を除去することが可能である。ここまでのプロセスが
終了した状態を、図36の(A)に示す。
[Step-1140] Next, the opening 14B,
The sphere 180 exposed at the bottom of 14A is removed. Specifically, it also serves as firing of the cathode electrode 211 and the insulating layer 212, and is performed at about 530 which is a typical firing temperature of the glass paste.
The sphere 180 is burned by heating at ゜ C. At this time, unlike the [electron-emitting device-8], the openings 14A and 14B are formed in the insulating layer 212 and the gate electrode 213.
Are formed from the beginning, the cathode electrode 211, the insulating layer 212, and a part of the gate electrode 213 do not scatter, and the sphere 180 is quickly removed. If the diameters of the upper ends of the openings 14A and 14B are larger than the diameter of the sphere 180, the sphere 180 is not burned, but is washed by an external force such as washing or blowing of compressed gas.
It is possible to remove 0. FIG. 36A shows a state in which the processes up to this point have been completed.

【0234】[工程−1150]その後、開口部14A
の側壁面に相当する絶縁層212の一部を等方的にエッ
チングすると、図36の(B)に示す電子放出素子を完
成することができる。ここでは、ゲート電極213の端
部が下方を向いているが、このことは、開口部14内の
電界強度を高める上で好ましい。
[Step-1150] Thereafter, the opening 14A
When a part of the insulating layer 212 corresponding to the side wall surface is isotropically etched, the electron-emitting device shown in FIG. 36B can be completed. Here, the end of the gate electrode 213 faces downward, but this is preferable for increasing the electric field strength in the opening 14.

【0235】[電子放出素子−12:エッジ型電子放出
素子]エッジ型電子放出素子の模式的な一部断面図を図
37の(A)に示す。このエッジ型電子放出素子は、支
持体10上に形成されたストライプ状のカソード電極3
11と、支持体10及びカソード電極311上に形成さ
れた絶縁層12と、絶縁層12上に形成されたストライ
プ状のゲート電極13から構成されており、開口部14
がゲート電極13及び絶縁層12に設けられている。開
口部14の底部にはカソード電極311のエッジ部31
1Aが露出している。カソード電極311及びゲート電
極13に電圧を印加することによって、カソード電極3
11のエッジ部311Aから電子が放出される。
[Electron-Emitting Element-12: Edge-Type Electron-Emitting Element] FIG. 37A is a schematic partial cross-sectional view of the edge-type electron-emitting element. This edge type electron-emitting device is formed by a stripe-shaped cathode electrode 3 formed on a support 10.
11, an insulating layer 12 formed on the support 10 and the cathode electrode 311, and a stripe-shaped gate electrode 13 formed on the insulating layer 12.
Are provided on the gate electrode 13 and the insulating layer 12. Edge 31 of cathode electrode 311 is provided at the bottom of opening 14.
1A is exposed. By applying a voltage to the cathode electrode 311 and the gate electrode 13, the cathode electrode 3
Electrons are emitted from the 11 edge portions 311A.

【0236】尚、図37の(B)に示すように、開口部
14内のカソード電極311の下の支持体10に凹部1
0Aが形成されていてもよい。あるいは又、模式的な一
部断面図を図37の(C)に示すように、支持体10上
に形成された第1のゲート電極13Aと、支持体10及
び第1のゲート電極13A上に形成された第1の絶縁層
12Aと、第1の絶縁層12A上に形成されたカソード
電極311と、第1の絶縁層12A及びカソード電極3
11に形成された第2の絶縁層12Bと、第2の絶縁層
12B上に形成された第2のゲート電極13Bから構成
することもできる。そして、開口部14が、第2のゲー
ト電極13B、第2の絶縁層12B、カソード電極31
1及び第1の絶縁層12Aに設けられており、開口部1
4の側壁にはカソード電極311のエッジ部311Aが
露出している。カソード電極311並びに第1のゲート
電極13A、第2のゲート電極13Bに電圧を印加する
ことによって、電子放出部に相当するカソード電極31
1のエッジ部311Aから電子が放出される。
As shown in FIG. 37B, the concave portion 1 is formed in the support 10 below the cathode electrode 311 in the opening 14.
0A may be formed. Alternatively, as shown in a schematic partial cross-sectional view of FIG. 37C, the first gate electrode 13A formed on the support 10 and the first gate electrode 13A formed on the support 10 and the first gate electrode 13A are formed. The formed first insulating layer 12A, the cathode electrode 311 formed on the first insulating layer 12A, the first insulating layer 12A and the cathode electrode 3
11 and a second gate electrode 13B formed on the second insulating layer 12B. The opening 14 is formed by the second gate electrode 13B, the second insulating layer 12B, and the cathode electrode 31.
1 and the first insulating layer 12A.
The edge 311A of the cathode electrode 311 is exposed on the side wall of the fourth electrode 411. By applying a voltage to the cathode electrode 311 and the first gate electrode 13A and the second gate electrode 13B, the cathode electrode 31 corresponding to the electron emission portion is formed.
Electrons are emitted from one edge portion 311A.

【0237】例えば、図37の(C)に示したエッジ型
電子放出素子の製造方法を、支持体等の模式的な一部端
面図である図38を参照して、以下、説明する。
For example, a method of manufacturing the edge type electron-emitting device shown in FIG. 37C will be described below with reference to FIG. 38 which is a schematic partial end view of a support or the like.

【0238】[工程−1200]先ず、例えばガラスか
ら成る支持体10の上に、スパッタリングにより厚さ約
0.2μmのタングステン膜を成膜し、通常の手順に従
ってフォトリソグラフィ技術及びドライエッチング技術
によりこのタングステン膜をパターニングし、第1のゲ
ート電極13Aを形成する。次に、全面に、SiO2
ら成る厚さ0.3μmの第1の絶縁層12Aを形成した
後、第1の絶縁層12Aの上にタングステンから成るス
トライプ状のカソード電極用導電材料層から構成された
カソード電極311を形成する(図38の(A)参
照)。
[Step-1200] First, a tungsten film having a thickness of about 0.2 μm is formed on a support 10 made of, for example, glass by sputtering, and the tungsten film is formed by a photolithography technique and a dry etching technique according to a usual procedure. The first gate electrode 13A is formed by patterning the tungsten film. Next, after forming a first insulating layer 12A of SiO 2 having a thickness of 0.3 μm on the entire surface, a stripe-shaped conductive material layer for a cathode electrode made of tungsten is formed on the first insulating layer 12A. The formed cathode electrode 311 is formed (see FIG. 38A).

【0239】[工程−1210]その後、全面に、例え
ばSiO2から成る厚さ0.7μmの第2の絶縁層12
Bを形成し、次いで、第2の絶縁層12B上にストライ
プ状の第2のゲート電極13Bを形成する(図38の
(B)参照)。第2のゲート電極13Bはガス捕捉材料
から構成されている。
[Step-1210] Thereafter, the second insulating layer 12 of, eg, SiO 2 having a thickness of 0.7 μm is formed on the entire surface.
B, and then a stripe-shaped second gate electrode 13B is formed over the second insulating layer 12B (see FIG. 38B). The second gate electrode 13B is made of a gas trapping material.

【0240】[工程−1220]次に、全面にレジスト
層90を形成した後、レジスト層90に第2のゲート電
極13Bの表面を一部露出させるようにレジスト開口部
90Aを形成する。レジスト開口部90Aの平面形状は
矩形である。矩形の長辺はおおよそ100μm、短辺は
数μm〜10μmである。続いて、レジスト開口部90
Aの底面に露出した第2のゲート電極13Bを例えばR
IE法により異方的にエッチングし、開口部を形成す
る。次に、開口部の底面に露出した第2の絶縁層12B
を等方的にエッチングし、開口部を形成する(図38の
(C)参照)。第2の絶縁層12BをSiO2を用いて
形成しているので、緩衝化フッ酸水溶液を用いたウェッ
トエッチングを行う。第2の絶縁層12Bに形成された
開口部の壁面は、第2のゲート電極13Bに形成された
開口部の開口端面よりも後退するが、このときの後退量
はエッチング時間の長短により制御することができる。
ここでは、第2の絶縁層12Bに形成された開口部の下
端が、第2のゲート電極13Bに形成された開口部の開
口端面よりも後退するまで、ウェットエッチングを行
う。
[Step-1220] Next, after forming a resist layer 90 on the entire surface, a resist opening 90A is formed on the resist layer 90 so as to partially expose the surface of the second gate electrode 13B. The planar shape of the resist opening 90A is rectangular. The long side of the rectangle is approximately 100 μm, and the short side is several μm to 10 μm. Subsequently, the resist opening 90
The second gate electrode 13B exposed at the bottom of
An opening is formed by anisotropic etching by the IE method. Next, the second insulating layer 12B exposed at the bottom of the opening is formed.
Is isotropically etched to form an opening (see FIG. 38C). Since the second insulating layer 12B is formed using SiO 2 , wet etching using a buffered hydrofluoric acid aqueous solution is performed. The wall surface of the opening formed in the second insulating layer 12B recedes from the opening end face of the opening formed in the second gate electrode 13B, and the amount of retreat at this time is controlled by the length of the etching time. be able to.
Here, wet etching is performed until the lower end of the opening formed in the second insulating layer 12B recedes from the opening end surface of the opening formed in the second gate electrode 13B.

【0241】次に、開口部の底面に露出したカソード電
極311を、イオンを主エッチング種とする条件により
ドライエッチングする。イオンを主エッチング種とする
ドライエッチングでは、被エッチング物へのバイアス電
圧の印加やプラズマと磁界との相互作用を利用して荷電
粒子であるイオンを加速することができるため、一般に
は異方性エッチングが進行し、被エッチング物の加工面
は垂直壁となる。しかし、この工程では、プラズマ中の
主エッチング種の中にも垂直以外の角度を有する入射成
分が若干存在すること、及び開口部の端部における散乱
によってもこの斜め入射成分が生ずることにより、カソ
ード電極311の露出面の中で、本来であれば開口部に
よって遮蔽されてイオンが到達しないはずの領域にも、
ある程度の確率で主エッチング種が入射する。このと
き、支持体10の法線に対する入射角の小さい主エッチ
ング種ほど入射確率は高く、入射角の大きい主エッチン
グ種ほど入射確率は低い。
Next, the cathode electrode 311 exposed at the bottom of the opening is dry-etched under the condition of using ions as a main etching species. In dry etching using ions as a main etching species, charged particles can be accelerated by applying a bias voltage to an object to be etched or by using an interaction between a plasma and a magnetic field. As the etching proceeds, the processed surface of the object to be etched becomes a vertical wall. However, in this step, the main etching species in the plasma have some incident components having an angle other than perpendicular, and this oblique incident component is also generated by scattering at the end of the opening, so that the cathode is In an exposed surface of the electrode 311, a region which should be originally blocked by the opening and not reachable by the ion,
The main etching species enters with a certain probability. At this time, the main etching species having a smaller incident angle with respect to the normal line of the support 10 have a higher incidence probability, and the main etching species having a larger incident angle have a lower incidence probability.

【0242】従って、カソード電極311に形成された
開口部の上端部の位置は、第2の絶縁層12Bに形成さ
れた開口部の下端部とほぼ揃っているものの、カソード
電極311に形成された開口部の下端部の位置はその上
端部よりも突出した状態となる。つまり、カソード電極
311のエッジ部311Aの厚さが、突出方向の先端部
に向けて薄くなり、エッジ部311Aが先鋭化される。
例えば、エッチング・ガスとしてSF6を用いることに
より、カソード電極311の良好な加工を行うことがで
きる。
Therefore, although the position of the upper end of the opening formed in the cathode electrode 311 is substantially aligned with the lower end of the opening formed in the second insulating layer 12B, it is formed in the cathode electrode 311. The position of the lower end of the opening protrudes from the upper end. That is, the thickness of the edge portion 311A of the cathode electrode 311 becomes thinner toward the tip in the protruding direction, and the edge portion 311A is sharpened.
For example, by using SF 6 as an etching gas, favorable processing of the cathode electrode 311 can be performed.

【0243】次に、カソード電極311に形成された開
口部の底面に露出した第1の絶縁層12Aを等方的にエ
ッチングし、第1の絶縁層12Aに開口部を形成し、開
口部14を完成させる。ここでは、緩衝化フッ酸水溶液
を用いたウェットエッチングを行う。第1の絶縁層12
Aに形成された開口部の壁面は、カソード電極311に
形成された開口部の下端部よりも後退する。このときの
後退量はエッチング時間の長短により制御可能である。
開口部14の完成後にレジスト層90を除去すると、図
37の(C)に示した構成を得ることができる。
Next, the first insulating layer 12A exposed at the bottom of the opening formed in the cathode electrode 311 is isotropically etched to form an opening in the first insulating layer 12A. To complete. Here, wet etching using a buffered hydrofluoric acid aqueous solution is performed. First insulating layer 12
The wall surface of the opening formed in A is recessed from the lower end of the opening formed in cathode electrode 311. The amount of retreat at this time can be controlled by the length of the etching time.
When the resist layer 90 is removed after the opening 14 is completed, the structure shown in FIG. 37C can be obtained.

【0244】[電子放出素子−13:平面型電子放出素
子の変形] [電子放出素子−13]は、先に説明した[電子放出素
子−6]の変形である。[電子放出素子−13]が[電
子放出素子−6]と相違する点は、第2の構成を有して
いる点にある。即ち、[電子放出素子−13]は、
(A)支持体10上に配設された、絶縁材料から成る帯
状のスペーサ、(B)複数の開口部414が形成された
帯状材料層(少なくとも一部分がガス捕捉材料から作製
されている)413Aから成るゲート電極413、並び
に、(C)電子放出部、から成り、スペーサの頂面に接
するように、且つ、電子放出部の上方に開口部414が
位置するように帯状材料層413Aが張架されている。
帯状材料層413Aは、スペーサの頂面に、熱硬化性接
着剤(例えばエポキシ系接着剤)にて固定されている。
あるいは又、図39に、支持体10の端部近傍の模式的
な一部断面図を示すように、ストライプ状の帯状材料層
413Aの両端部は、支持体10の周辺部に固定されて
いる構造とすることもできる。より具体的には、例え
ば、支持体10の周辺部に突起部416を予め形成して
おき、この突起部416の頂面に帯状材料層413Aを
構成する材料と同じ材料の薄膜417を形成しておく。
そして、ストライプ状の帯状材料層413Aを張架した
状態で、かかる薄膜417に、例えばレーザを用いて溶
接する。尚、突起部416は、例えば、スペーサの形成
と同時に形成することができる。
[Electron-Emitting Element-13: Modification of Planar Electron-Emitting Element] [Electron-emitting element-13] is a modification of [Electron-emitting element-6] described above. [Emission device-13] is different from [Emission device-6] in that it has the second configuration. That is, [Emission Device-13]
(A) a band-shaped spacer made of an insulating material provided on the support 10; (B) a band-shaped material layer 413A in which a plurality of openings 414 are formed (at least a part of which is made of a gas trapping material) 413A And a band-shaped material layer 413A is stretched so as to be in contact with the top surface of the spacer and to have the opening 414 above the electron-emitting portion. Have been.
The belt-shaped material layer 413A is fixed to the top surface of the spacer with a thermosetting adhesive (for example, an epoxy-based adhesive).
Alternatively, as shown in FIG. 39, which is a schematic partial cross-sectional view near the end of the support 10, both ends of the strip-shaped material layer 413 </ b> A are fixed to the periphery of the support 10. It can also be structured. More specifically, for example, a protrusion 416 is formed in advance on the periphery of the support 10, and a thin film 417 of the same material as the material forming the belt-shaped material layer 413 </ b> A is formed on the top surface of the protrusion 416. Keep it.
Then, in a state where the strip-shaped material layer 413A is stretched, the thin film 417 is welded to the thin film 417 by using, for example, a laser. The protrusion 416 can be formed, for example, simultaneously with the formation of the spacer.

【0245】以下、[電子放出素子−13]の製造方法
の一例を説明する。
Hereinafter, an example of a method for manufacturing [Electron Emitting Element-13] will be described.

【0246】[工程−1300]先ず、[電子放出素子
−6]の[工程−600]と同様にして、支持体10上
に、第1の方向に延びるストライプ状のカソード電極用
導電材料層から構成されたカソード電極11(Crから
成る)を形成する。
[Step-1300] First, in the same manner as in [Step-600] of [Electron-emitting device-6], a stripe-shaped conductive material layer for a cathode electrode extending in the first direction is formed on the support 10. The formed cathode electrode 11 (made of Cr) is formed.

【0247】[工程−1310]次いで、[電子放出素
子−6]の[工程−610]と同様にして、全面に絶縁
層12を形成する。その後、リソグラフィ技術及びエッ
チング技術を用いて絶縁層12に開口部415を形成す
る。あるいは、例えば、スクリーン印刷法にて、絶縁層
12を形成する際、併せて、開口部415を形成しても
よい。こうして、開口部415の底部に電子放出部に相
当するカソード電極11の表面を露出させることができ
る。ここで、絶縁層12がスペーサに相当する。
[Step-1310] Next, the insulating layer 12 is formed on the entire surface in the same manner as in [Step-610] of [Electron-Emitting Element-6]. After that, an opening 415 is formed in the insulating layer 12 using a lithography technique and an etching technique. Alternatively, for example, when the insulating layer 12 is formed by a screen printing method, the opening 415 may be formed at the same time. Thus, the surface of the cathode electrode 11 corresponding to the electron emission portion can be exposed at the bottom of the opening 415. Here, the insulating layer 12 corresponds to a spacer.

【0248】[工程−1320]その後、複数の開口部
414が形成されたストライプ状の帯状材料層413A
を、開口部414が電子放出部の上方に位置するよう
に、ゲート電極支持部あるいはスペーサである絶縁層1
2によって支持された状態に配設し、しかも、第1の方
向とは異なる第2の方向にストライプ状の帯状材料層4
13Aを配置し、以て、ストライプ状の帯状材料層41
3Aから構成され、複数の開口部414を有するゲート
電極413を電子放出部の上方に位置させる。
[Step-1320] Thereafter, a strip-shaped material layer 413A having a plurality of openings 414 formed therein is formed.
The insulating layer 1 which is a gate electrode support or a spacer so that the opening 414 is located above the electron-emitting portion.
2 and supported in a second direction different from the first direction.
13A, so that the strip-shaped material layer 41
A gate electrode 413 composed of 3A and having a plurality of openings 414 is located above the electron-emitting portion.

【0249】尚、このようなゲート電極の形成方法は、
上述した各種の電子放出素子の製造に対して適用するこ
とができる。
Incidentally, the method of forming such a gate electrode is as follows.
The present invention can be applied to the manufacture of the above-described various electron-emitting devices.

【0250】[電子放出素子−14:平面型電子放出素
子の変形] [電子放出素子−14]は、[電子放出素子−13]の
変形である。[電子放出素子−14]は、図40の
(A)に模式的な一部断面図を示すように、[電子放出
素子−13]と異なり、カソード電極11とカソード電
極11との間に隔壁412(スペーサに相当する)が設
けられている。カソード電極11、帯状材料層413A
及びゲート電極413、並びに、隔壁412の模式的な
配置図を、図40の(B)に示す。
[Electron Emitting Element-14: Modification of Planar Electron Emitting Element] [Electron emitting element-14] is a modification of [Electron emitting element-13]. As shown in a schematic partial cross-sectional view of FIG. 40A, the [electron-emitting device-14] differs from the [electron-emitting device-13] in that a partition wall is provided between the cathode electrodes 11. 412 (corresponding to a spacer) are provided. Cathode electrode 11, band-shaped material layer 413A
FIG. 40B shows a schematic layout of the gate electrode 413 and the partition 412.

【0251】そして、帯状材料層413Aは、隔壁41
2の頂面に、熱硬化性接着剤(例えばエポキシ系接着
剤)にて固定されている。あるいは又、図39に模式的
な一部断面図を示したと同様に、ストライプ状の帯状材
料層413Aの両端部は、支持体10の周辺部に固定さ
れている構造とすることもできる。より具体的には、例
えば、支持体10の周辺部に突起部416を予め形成し
ておき、この突起部416の頂面に帯状材料層413A
を構成する材料と同じ材料の薄膜417を形成してお
く。そして、ストライプ状の帯状材料層413Aを張架
した状態で、かかる薄膜417に、例えばレーザを用い
て溶接する。
Then, the belt-shaped material layer 413A is
2 is fixed to the top surface with a thermosetting adhesive (for example, an epoxy-based adhesive). Alternatively, similarly to the schematic partial sectional view shown in FIG. 39, both ends of the strip-shaped material layer 413A may be fixed to the peripheral portion of the support 10. More specifically, for example, a protrusion 416 is formed in advance on the periphery of the support 10, and a belt-shaped material layer 413 A is formed on the top surface of the protrusion 416.
A thin film 417 made of the same material as the material constituting is formed. Then, in a state where the strip-shaped material layer 413A is stretched, the thin film 417 is welded to the thin film 417 by using, for example, a laser.

【0252】[電子放出素子−14]は、例えば、以下
に説明する製造方法にて製造することができる。
[Electron-emitting device-14] can be manufactured, for example, by the manufacturing method described below.

【0253】[工程−1400]先ず、支持体10上に
スペーサ(ゲート電極支持部)を構成する隔壁412
を、例えば、サンドブラスト法に基づき形成する。
[Step-1400] First, the partition 412 constituting the spacer (gate electrode support) on the support 10
Is formed based on, for example, a sandblast method.

【0254】[工程−1410]その後、支持体10上
に電子放出部を形成する。具体的には、全面に、スピン
コーティング法にてレジスト材料から成るマスク層を形
成し、隔壁412と隔壁412との間のカソード電極を
形成すべき領域の部分のマスク層を除去する。その後、
[工程−600]と同様にして、クロム(Cr)から成
るカソード電極用導電材料層をスパッタ法にて全面に形
成した後、マスク層を除去する。これによって、マスク
層上に形成されたカソード電極用導電材料層も除去さ
れ、隔壁412と隔壁412との間に、電子放出部とし
て機能するカソード電極11が残される。
[Step-1410] Thereafter, an electron-emitting portion is formed on the support 10. Specifically, a mask layer made of a resist material is formed on the entire surface by spin coating, and the mask layer in a region where the cathode electrode is to be formed between the partition walls 412 is removed. afterwards,
In the same manner as in [Step-600], a conductive material layer for a cathode electrode made of chromium (Cr) is formed on the entire surface by sputtering, and then the mask layer is removed. Accordingly, the conductive material layer for the cathode electrode formed on the mask layer is also removed, and the cathode electrode 11 functioning as an electron emission portion is left between the partition walls 412.

【0255】[工程−1420]その後、複数の開口部
414が形成されたストライプ状の帯状材料層413A
を、複数の開口部414が電子放出部の上方に位置する
ように、スペーサである隔壁412によって支持された
状態に配設し、以て、ストライプ状の帯状材料層413
Aから構成され、複数の開口部414を有するゲート電
極413を電子放出部の上方に位置させる。ストライプ
状の帯状材料層413Aの配設方法は、上述のとおりと
すればよい。
[Step-1420] Thereafter, a strip-shaped material layer 413 A having a plurality of openings 414 formed therein.
Are arranged in a state supported by the partition 412 as a spacer so that the plurality of openings 414 are located above the electron-emitting portion, whereby the strip-shaped band-shaped material layer 413 is disposed.
A, and a gate electrode 413 having a plurality of openings 414 is located above the electron-emitting portion. The method of disposing the strip-shaped material layer 413A may be as described above.

【0256】尚、このようなゲート電極の形成方法は、
上述した各種の電子放出素子の製造に対して適用するこ
とができる。
Incidentally, the method of forming such a gate electrode is as follows.
The present invention can be applied to the manufacture of the above-described various electron-emitting devices.

【0257】[電子放出素子−13]あるいは[電子放
出素子−14]における開口部414の平面形状は円形
に限定されない。帯状材料層413Aに設けられた開口
部414の形状の変形例を図41の(A)、(B)、
(C)及び(D)に例示する。
The planar shape of the opening 414 in the [electron emitting element-13] or [electron emitting element-14] is not limited to a circle. Modifications of the shape of the opening 414 provided in the band-shaped material layer 413A are shown in FIGS.
Examples are shown in (C) and (D).

【0258】[電子放出素子−15:スピント型電子放
出素子の製造方法の変形] [電子放出素子−1]にて説明したスピント型電子放出
素子の製造方法の変形例を、以下、支持体等の模式的な
一部端面図である図42〜図44を参照して説明する
が、このスピント型電子放出素子は、基本的には、以下
の工程に基づき作製される。即ち、 (a)支持体10上にカソード電極511を形成する工
程 (b)カソード電極511上を含む支持体10上に絶縁
層512を形成する工程 (c)絶縁層512上にゲート電極513を形成する工
程 (d)底部にカソード電極511が露出した開口部51
4を、少なくとも絶縁層512に形成する工程 (e)開口部514内を含む全面に電子放出部形成用の
導電材料層521を形成する工程 (f)開口部514の中央部に位置する導電材料層52
1の領域を遮蔽するように、マスク材料層522を導電
材料層521上に形成する工程 (g)導電材料層521の支持体10に対して垂直な方
向におけるエッチング速度がマスク材料層522の支持
体10に対して垂直な方向におけるエッチング速度より
も速くなる異方性エッチング条件下で導電材料層521
とマスク材料層522とをエッチングすることにより、
導電材料層521から成り、先端部が錐状形状を有する
電子放出部15Eを開口部514内に露出したカソード
電極511上に形成する工程
[Electron-Emitting Element-15: Modification of Manufacturing Method of Spindt-Type Electron-Emitting Element] A modification of the manufacturing method of Spindt-type electron-emitting element described in [Electron-Emitting Element-1] will be described below. 42 to 44, which are schematic partial end views, the Spindt-type electron-emitting device is basically manufactured based on the following steps. That is, (a) a step of forming the cathode electrode 511 on the support 10 (b) a step of forming the insulating layer 512 on the support 10 including the cathode electrode 511 (c) forming the gate electrode 513 on the insulating layer 512 Step of Forming (d) Opening 51 with Cathode Electrode 511 Exposed at Bottom
(E) a step of forming a conductive material layer 521 for forming an electron emission portion on the entire surface including the inside of the opening 514; and (f) a conductive material located at the center of the opening 514. Layer 52
Forming a mask material layer 522 on the conductive material layer 521 so as to shield the region 1 (g). The etching rate of the conductive material layer 521 in the direction perpendicular to the support 10 is The conductive material layer 521 under anisotropic etching conditions in which the etching rate is higher than the etching rate in a direction perpendicular to the body 10.
By etching the mask material layer 522 and
A step of forming an electron emitting portion 15E made of a conductive material layer 521 and having a tip portion having a conical shape on the cathode electrode 511 exposed in the opening 514.

【0259】[工程−1500]先ず、例えばガラス基
板上に厚さ約0.6μmのSiO2層を形成して成る支
持体10上に、クロム(Cr)から成るカソード電極5
11を設ける。具体的には、支持体10上に、例えばス
パッタ法やCVD法にてクロムから成るカソード電極用
導電材料層を堆積させ、かかるカソード電極用導電材料
層をパターニングすることによって、複数のカソード電
極511を含む、列方向に平行に延びるストライプ状の
カソード電極用導電材料層を形成することができる。カ
ソード電極用導電材料層の幅を例えば50μm、カソー
ド電極用導電材料層間スペースを例えば30μmとす
る。その後、全面に、具体的には、カソード電極511
及び支持体10上に、原料ガスとしてTEOS(テトラ
エトキシシラン)を使用するプラズマCVD法にてSi
2から成る絶縁層512を形成する。絶縁層512の
厚さを約1μmとする。次に、絶縁層512上の全面
に、カソード電極用導電材料層と直交する方向に平行に
延びるストライプ状のゲート電極構成層から構成された
ゲート電極513を形成する。
[Step-1500] First, a cathode electrode 5 made of chromium (Cr) is formed on a support 10 having a SiO 2 layer having a thickness of about 0.6 μm formed on a glass substrate, for example.
11 is provided. Specifically, a cathode conductive material layer made of chromium is deposited on the support 10 by, for example, a sputtering method or a CVD method, and the cathode conductive material layer is patterned to form a plurality of cathode electrodes 511. And a stripe-shaped conductive material layer for a cathode electrode extending in parallel with the column direction. The width of the conductive material layer for the cathode electrode is, for example, 50 μm, and the space between the conductive material layers for the cathode electrode is, for example, 30 μm. After that, the entire surface, specifically, the cathode electrode 511
And Si on the support 10 by a plasma CVD method using TEOS (tetraethoxysilane) as a source gas.
An insulating layer 512 made of O 2 is formed. The thickness of the insulating layer 512 is about 1 μm. Next, on the entire surface of the insulating layer 512, a gate electrode 513 including a stripe-shaped gate electrode constituent layer extending in parallel to a direction orthogonal to the cathode electrode conductive material layer is formed.

【0260】次に、カソード電極用導電材料層とゲート
電極構成層との電子放出領域、即ち、1画素領域におい
て、ゲート電極構成層と絶縁層512とを貫通する開口
部514を形成する。開口部514の平面形状は、例え
ば、直径0.3μmの円形である。開口部514は、通
常、1画素領域(1電子放出領域)に数百乃至千個程度
形成される。開口部514を形成するには、通常のフォ
トリソグラフィ技術により形成されたレジスト層をマス
クとして、先ず、ゲート電極構成層に開口部514を形
成し、続いて、絶縁層512に開口部514を形成す
る。RIE終了後、レジスト層をアッシングにより除去
する(図42の(A)参照)。
Next, an opening 514 penetrating the gate electrode forming layer and the insulating layer 512 is formed in the electron emission region of the cathode electrode conductive material layer and the gate electrode forming layer, that is, in one pixel region. The planar shape of the opening 514 is, for example, a circle having a diameter of 0.3 μm. Normally, several hundred to one thousand openings 514 are formed in one pixel region (one electron emission region). In order to form the opening 514, first, an opening 514 is formed in the gate electrode forming layer using a resist layer formed by ordinary photolithography as a mask, and then the opening 514 is formed in the insulating layer 512. I do. After the RIE, the resist layer is removed by ashing (see FIG. 42A).

【0261】[工程−1510]次に、全面に密着層5
20をスパッタ法にて形成する(図42の(B)参
照)。この密着層520は、ゲート電極構成層の非形成
部や開口部514の側壁面に露出している絶縁層512
と、次の工程で全面的に成膜される導電材料層521と
の間の密着性を高めるために設けられる層である。導電
材料層521をタングステンで形成することを前提と
し、タングステンから成る密着層520を、DCスパッ
タ法により0.07μmの厚さに形成する。
[Step-1510] Next, the adhesion layer 5 is formed on the entire surface.
20 is formed by a sputtering method (see FIG. 42B). The adhesion layer 520 is formed on the insulating layer 512 exposed on the non-formed portion of the gate electrode forming layer and the side wall surface of the opening 514.
And a conductive material layer 521 that is entirely formed in the next step. Assuming that the conductive material layer 521 is formed of tungsten, an adhesion layer 520 made of tungsten is formed to a thickness of 0.07 μm by DC sputtering.

【0262】[工程−1520]次に、開口部514内
を含む全面に、厚さ約0.6μmのタングステンから成
る電子放出部形成用の導電材料層521を水素還元減圧
CVD法により形成する(図43の(A)参照)。成膜
された導電材料層521の表面には、開口部514の上
端面と底面との間の段差を反映した凹部521Aが形成
される。
[Step-1520] Next, a conductive material layer 521 for forming an electron-emitting portion having a thickness of about 0.6 μm and made of tungsten is formed on the entire surface including the inside of the opening 514 by hydrogen reduction low pressure CVD. FIG. 43A). On the surface of the formed conductive material layer 521, a concave portion 521A reflecting a step between the upper end surface and the bottom surface of the opening 514 is formed.

【0263】[工程−1530]次に、開口部514の
中央部に位置する導電材料層521の領域(具体的には
凹部521A)を遮蔽するようにマスク材料層522を
形成する。具体的には、先ず、ピンコート法により厚さ
0.35μmのレジスト層をマスク材料層522として
導電材料層521の上に形成する(図43の(B)参
照)。マスク材料層522は、導電材料層521の凹部
521Aを吸収し、ほぼ平坦な表面となる。次に、マス
ク材料層522を酸素系ガスを用いたRIE法によりエ
ッチングする。このエッチングを、導電材料層521の
平坦面が露出した時点で終了する。これにより、導電材
料層521の凹部521Aを平坦に埋め込むようにマス
ク材料層522が残る(図44の(A)参照)。
[Step-1530] Next, a mask material layer 522 is formed so as to shield a region (specifically, recess 521A) of conductive material layer 521 located at the center of opening 514. Specifically, first, a resist layer having a thickness of 0.35 μm is formed as a mask material layer 522 on the conductive material layer 521 by a pin coating method (see FIG. 43B). The mask material layer 522 absorbs the concave portion 521A of the conductive material layer 521 and has a substantially flat surface. Next, the mask material layer 522 is etched by RIE using an oxygen-based gas. This etching is completed when the flat surface of the conductive material layer 521 is exposed. As a result, the mask material layer 522 remains so as to bury the recess 521A of the conductive material layer 521 flat (see FIG. 44A).

【0264】[工程−1540]次に、導電材料層52
1とマスク材料層522と密着層520とをエッチング
し、円錐形状の電子放出部15Eを形成する(図44の
(B)参照)。これらの層のエッチングは、導電材料層
521のエッチング速度がマスク材料層522のエッチ
ング速度よりも速くなる異方性エッチング条件下で行
う。エッチング条件を以下の表2に例示する。
[Step-1540] Next, the conductive material layer 52
1, the mask material layer 522, and the adhesion layer 520 are etched to form a conical electron emission portion 15 </ b> E (see FIG. 44B). The etching of these layers is performed under anisotropic etching conditions in which the etching rate of the conductive material layer 521 is higher than the etching rate of the mask material layer 522. The etching conditions are illustrated in Table 2 below.

【0265】[表2] [導電材料層521等のエッチング条件] SF6流量 :150SCCM O2流量 :30SCCM Ar流量 :90SCCM 圧力 :35Pa RFパワー:0.7kW(13.56MHz)[Table 2] [Etching conditions for conductive material layer 521 etc.] SF 6 flow rate: 150 SCCM O 2 flow rate: 30 SCCM Ar flow rate: 90 SCCM Pressure: 35 Pa RF power: 0.7 kW (13.56 MHz)

【0266】[工程−1550]その後、等方的なエッ
チング条件にて開口部514の内部において絶縁層51
2に設けられた開口部514の側壁面を後退させると、
図45に示す電子放出素子が完成される。等方的なエッ
チングは、ケミカルドライエッチングのようにラジカル
を主エッチング種として利用するドライエッチング、あ
るいは、エッチング液を利用するウェットエッチングに
より行うことができる。エッチング液として、例えば4
9%フッ酸水溶液と純水の1:100(容積比)混合液
を用いることができる。
[Step-1550] Thereafter, the insulating layer 51 is formed inside the opening 514 under isotropic etching conditions.
When the side wall surface of the opening 514 provided on the second side is retracted,
The electron-emitting device shown in FIG. 45 is completed. The isotropic etching can be performed by dry etching using radicals as a main etching species, such as chemical dry etching, or wet etching using an etchant. As an etching solution, for example, 4
A 9% hydrofluoric acid aqueous solution and a 1: 100 (volume ratio) mixed solution of pure water can be used.

【0267】ここで、[工程−1540]において、電
子放出部15Eが形成される機構について、図46を参
照して説明する。図46の(A)は、エッチングの進行
に伴って、被エッチング物の表面プロファイルが一定時
間毎にどのように変化するかを示す模式図であり、図4
6の(B)は、エッチング時間と開口部514の中心に
おける被エッチング物の厚さとの関係を示すグラフであ
る。開口部514の中心におけるマスク材料層の厚さを
p、開口部514の中心における電子放出部15Eの
高さをheとする。
Here, the mechanism of forming the electron-emitting portion 15E in [Step-1540] will be described with reference to FIG. FIG. 46A is a schematic diagram showing how the surface profile of the object to be etched changes at regular time intervals as the etching proceeds.
FIG. 6B is a graph showing the relationship between the etching time and the thickness of the object to be etched at the center of the opening 514. The thickness of the mask material layer in the center of the opening 514 h p, the height of the electron-emitting portion 15E at the center of the opening 514 and h e.

【0268】表2に示したエッチング条件では、レジス
ト材料から成るマスク材料層522のエッチング速度よ
りも、導電材料層521のエッチング速度の方が当然速
い。マスク材料層522が存在しない領域では、導電材
料層521が直ぐにエッチングされ始め、被エッチング
物の表面が速やかに下降してゆく。これに対して、マス
ク材料層522が存在する領域では、最初にマスク材料
層522が除去されないとその下の導電材料層521の
エッチングが始まらないので、マスク材料層522がエ
ッチングされている間は被エッチング物の厚さの減少速
度は遅く(hp減少区間)、マスク材料層522が消失
した時点で初めて、被エッチング物の厚さの減少速度が
マスク材料層522の存在しない領域と同様に速くなる
(he減少区間)。hp減少区間の開始時期は、マスク材
料層522が厚さが最大となる開口部514の中心で最
も遅く、マスク材料層522の薄い開口部514の周辺
に向かって早くなる。このようにして、円錐形状の電子
放出部15Eが形成される。
Under the etching conditions shown in Table 2, the etching rate of the conductive material layer 521 is naturally higher than the etching rate of the mask material layer 522 made of a resist material. In a region where the mask material layer 522 does not exist, the conductive material layer 521 starts to be etched immediately, and the surface of the object to be etched quickly descends. On the other hand, in the region where the mask material layer 522 exists, the etching of the conductive material layer 521 thereunder does not start unless the mask material layer 522 is removed first. rate of decrease in the thickness of the object to be etched is slow (h p decreasing segment), the first time when the mask material layer 522 disappears, as in the region where the rate of decrease in the thickness of the object to be etched is not present in the mask material layer 522 faster (h e decreasing segment). The start time of the hp reduction section is the latest at the center of the opening 514 where the thickness of the mask material layer 522 is maximum, and is earlier toward the periphery of the thin opening 514 of the mask material layer 522. Thus, a conical electron emitting portion 15E is formed.

【0269】レジスト材料から成るマスク材料層522
のエッチング速度に対する導電材料層521のエッチン
グ速度の比を、「対レジスト選択比」と称することにす
る。この対レジスト選択比が、電子放出部15Eの高さ
と形状を決定する重要な因子であることを、図47を参
照して説明する。図47の(A)は、対レジスト選択比
が相対的に小さい場合、図47の(C)は、対レジスト
選択比が相対的に大きい場合、図47の(B)はこれら
の中間である場合の、電子放出部15Eの形状を示して
いる。対レジスト選択比が大きいほど、マスク材料層5
22の膜減りに比べて導電材料層521の膜減りが激し
くなるので、電子放出部15Eはより高く、且つ鋭くな
ることが判る。対レジスト選択比は、SF6流量に対す
るO2流量の割合を高めると低下する。また、基板バイ
アスを併用してイオンの入射エネルギーを変化させるこ
とが可能なエッチング装置を用いる場合には、RFバイ
アスパワーを高めたり、バイアス印加用の交流電源の周
波数を下げることで、対レジスト選択比を下げることが
できる。対レジスト選択比の値は1.5以上、好ましく
は2以上、より好ましくは3以上に選択される。
Mask material layer 522 made of resist material
The ratio of the etching rate of the conductive material layer 521 to the etching rate of the resist will be referred to as “resist selectivity”. The fact that this resist-to-resist selectivity is an important factor in determining the height and shape of the electron-emitting portion 15E will be described with reference to FIG. 47A shows a case where the resist selection ratio is relatively small, and FIG. 47C shows a case where the resist selection ratio is relatively large, and FIG. In this case, the shape of the electron-emitting portion 15E is shown. The larger the selectivity to resist, the larger the mask material layer 5
Since the film thickness of the conductive material layer 521 becomes more severe than that of the film 22, it can be seen that the electron emission portion 15 </ b> E is higher and sharper. The resist selectivity decreases as the ratio of O 2 flow to SF 6 flow increases. Also, when using an etching apparatus that can change the incident energy of ions by using a substrate bias, it is possible to increase the RF bias power or reduce the frequency of the AC power supply for bias application to select the resist. The ratio can be reduced. The value of the resist selectivity is selected to be 1.5 or more, preferably 2 or more, and more preferably 3 or more.

【0270】尚、上記のエッチングにおいては当然、ゲ
ート電極513やカソード電極511に対して高い選択
比を確保する必要があるが、表2に示した条件で全く問
題はない。なぜなら、ゲート電極513やカソード電極
511を構成する材料は、フッ素系のエッチング種では
殆どエッチングされず、上記の条件であれば、概ね10
以上のエッチング選択比が得られるからである。
In the above-described etching, it is naturally necessary to secure a high selectivity with respect to the gate electrode 513 and the cathode electrode 511, but there is no problem under the conditions shown in Table 2. This is because the material constituting the gate electrode 513 and the cathode electrode 511 is hardly etched by the fluorine-based etching species, and is approximately 10% under the above conditions.
This is because the above etching selectivity can be obtained.

【0271】[電子放出素子−16:スピント型電子放
出素子の製造方法の変形] [電子放出素子−16]の製造方法は、[電子放出素子
−15]の製造方法の変形である。この製造方法におい
ては、マスク材料層により遮蔽される導電材料層の領域
を、[電子放出素子−15]における製造方法における
よりも狭くすることが可能である。即ち、[電子放出素
子−16]におけるスピント型電子放出素子の製造方法
においては、開口部の上端面と底面との間の段差を反映
して、柱状部とこの柱状部の上端に連通する拡大部とか
ら成る略漏斗状の凹部を導電材料層の表面に生成させ、
工程(f)において、導電材料層の全面にマスク材料層
を形成した後、マスク材料層と導電材料層とを支持体の
表面に対して平行な面内で除去することにより、柱状部
にマスク材料層を残す。
[Electron-Emitting Element-16: Modification of Manufacturing Method of Spindt-Type Electron-Emitting Element] The manufacturing method of [Electron-Emitting Element-16] is a modification of the manufacturing method of [Electron-Emitting Element-15]. In this manufacturing method, the region of the conductive material layer shielded by the mask material layer can be made narrower than in the manufacturing method of [Electron Emitting Element-15]. That is, in the manufacturing method of the Spindt-type electron-emitting device in [Electron-emitting device-16], the columnar portion and the enlarged portion communicating with the upper end of the columnar portion are reflected by reflecting the step between the upper end surface and the bottom surface of the opening. A substantially funnel-shaped concave portion comprising a portion is formed on the surface of the conductive material layer,
In the step (f), after forming a mask material layer on the entire surface of the conductive material layer, the mask material layer and the conductive material layer are removed in a plane parallel to the surface of the support to form a mask on the columnar portion. Leave the material layer.

【0272】以下、[電子放出素子−16]におけるス
ピント型電子放出素子の製造方法を、支持体等の模式的
な一部端面図である図48〜図50を参照して説明する
が、図中、ゲート電極513を1層で表した。
Hereinafter, a method of manufacturing a Spindt-type electron-emitting device in [Electron-emitting device-16] will be described with reference to FIGS. 48 to 50 which are schematic partial end views of a support and the like. In the middle, the gate electrode 513 is represented by one layer.

【0273】[工程−1600]先ず、支持体10上に
カソード電極511を形成する。カソード電極511を
含むカソード電極用導電材料層は、例えばDCスパッタ
法により、TiN層(厚さ0.1μm)、Ti層(厚さ
5nm)、Al−Cu層(厚さ0.4μm)、Ti層
(厚さ5nm)、TiN層(厚さ0.02μm)及びT
i層(0.02μm)をこの順に積層して積層膜を形成
し、続いてこの積層膜をストライプ状にパターニングし
て形成する。尚、図ではカソード電極511を単層で表
した。次に、全面に、具体的には、支持体10とカソー
ド電極511の上に、厚さ0.7μmの絶縁層512
を、TEOS(テトラエトキシシラン)を原料ガスとす
るプラズマCVD法に基づき形成する。次いで、絶縁層
512の上にゲート電極513を含むストライプ状のゲ
ート電極構成層を形成する。
[Step-1600] First, the cathode electrode 511 is formed on the support 10. The conductive material layer for the cathode electrode including the cathode electrode 511 is formed of, for example, a TiN layer (0.1 μm in thickness), a Ti layer (5 nm in thickness), an Al—Cu layer (0.4 μm in thickness), Layer (5 nm thick), TiN layer (0.02 μm thick) and T
An i-layer (0.02 μm) is laminated in this order to form a laminated film, and then the laminated film is formed by patterning in a stripe shape. In the drawing, the cathode electrode 511 is represented by a single layer. Next, an insulating layer 512 having a thickness of 0.7 μm is formed on the entire surface, specifically, on the support 10 and the cathode electrode 511.
Is formed based on a plasma CVD method using TEOS (tetraethoxysilane) as a source gas. Next, a stripe-shaped gate electrode constituent layer including the gate electrode 513 is formed over the insulating layer 512.

【0274】更に、全面に例えば SiO2から成る厚さ
0.2μmのエッチング停止層523を形成する。エッ
チング停止層523は、電子放出素子の機能上不可欠な
部材ではなく、後工程で行われる導電材料層521のエ
ッチング時に、ゲート電極513を保護する役割を果た
す。尚、導電材料層521のエッチング条件に対してゲ
ート電極513が十分に高いエッチング耐性を持ち得る
場合には、エッチング停止層523を省略しても構わな
い。その後、RIE法により、エッチング停止層52
3、ゲート電極513、絶縁層512を貫通し、底部に
カソード電極511が露出した開口部514を形成す
る。このようにして、図48の(A)に示す状態が得ら
れる。
Further, an etching stopper layer 523 of, eg, SiO 2 and having a thickness of 0.2 μm is formed on the entire surface. The etching stop layer 523 is not an indispensable member for the function of the electron-emitting device, and serves to protect the gate electrode 513 when the conductive material layer 521 is etched in a later step. Note that when the gate electrode 513 can have sufficiently high etching resistance with respect to the etching conditions of the conductive material layer 521, the etching stop layer 523 may be omitted. Thereafter, the etching stop layer 52 is formed by the RIE method.
3. An opening 514 that penetrates through the gate electrode 513 and the insulating layer 512 and exposes the cathode electrode 511 at the bottom is formed. Thus, the state shown in FIG. 48A is obtained.

【0275】[工程−1610]次に、開口部514内
を含む全面に、例えば厚さ0.03μmのタングステン
から成る密着層520を形成する(図48の(B)参
照)。次いで、開口部514内を含む全面に電子放出部
形成用の導電材料層521を形成する。但し、[電子放
出素子−16]における導電材料層521は、[電子放
出素子−15]の製造方法で述べた凹部521Aよりも
深い凹部521Aが表面に生成されるように、導電材料
層521の厚さを選択する。即ち、導電材料層521の
厚さを適切に設定することによって、開口部514の上
端面と底面との間の段差を反映して、柱状部521Bと
この柱状部521Bの上端に連通する拡大部521Cと
から成る略漏斗状の凹部521Aを導電材料層521の
表面に生成させることができる。
[Step-1610] Then, an adhesion layer 520 made of, for example, tungsten having a thickness of 0.03 μm is formed on the entire surface including the inside of the opening 514 (see FIG. 48B). Next, a conductive material layer 521 for forming an electron-emitting portion is formed on the entire surface including the inside of the opening 514. However, the conductive material layer 521 in the [electron-emitting device-16] is formed so that a concave portion 521A deeper than the concave portion 521A described in the method for manufacturing the [electron-emitting device-15] is formed on the surface. Select the thickness. That is, by appropriately setting the thickness of the conductive material layer 521, the columnar portion 521B and the enlarged portion communicating with the upper end of the columnar portion 521B are reflected by reflecting the step between the upper end surface and the bottom surface of the opening portion 514. 521C can be formed on the surface of the conductive material layer 521.

【0276】[工程−1620]次に、導電材料層52
1の全面に、例えば無電解メッキ法により、厚さ約0.
5μmの銅(Cu)から成るマスク材料層522を形成
する(図49の(A)参照)。無電解メッキ条件を以下
の表3に例示する。
[Step-1620] Next, the conductive material layer 52
1 by an electroless plating method, for example.
A mask material layer 522 made of copper (Cu) having a thickness of 5 μm is formed (see FIG. 49A). The electroless plating conditions are illustrated in Table 3 below.

【0277】 [表3] メッキ液 :硫酸銅(CuSO4・5H2O) 7g/リットル ホルマリン(37%HCHO) 20ml/リットル 水酸化ナトリウム(NaOH) 10g/リットル 酒石酸ナトリウムカリウム 20g/リットル メッキ浴温度:50゜C[0277] [Table 3] Plating liquid: copper sulfate (CuSO 4 · 5H 2 O) 7g / liter Formalin (37% HCHO) 20ml / l sodium hydroxide (NaOH) 10 g / l sodium potassium tartrate 20 g / l plating bath temperature : 50 ℃

【0278】[工程−1630]その後、マスク材料層
522と導電材料層521とを支持体10の表面に対し
て平行な面内で除去することにより、柱状部521Bに
マスク材料層522を残す(図49の(B)参照)。こ
の除去は、例えば化学的機械的研磨法(CMP法)によ
り行うことができる。
[Step-1630] Thereafter, the mask material layer 522 and the conductive material layer 521 are removed in a plane parallel to the surface of the support 10 so that the mask material layer 522 is left on the columnar portion 521B ( (See FIG. 49 (B)). This removal can be performed by, for example, a chemical mechanical polishing method (CMP method).

【0279】[工程−1640]次に、導電材料層52
1と密着層520のエッチング速度がマスク材料層52
2のエッチング速度よりも速くなる異方性エッチング条
件下で、導電材料層521とマスク材料層522と密着
層520とをエッチングする。その結果、開口部514
内に錐状形状を有する電子放出部15Eが形成される
(図50の(A)参照)。尚、電子放出部15Eの先端
部にマスク材料層522が残存する場合には、希フッ酸
水溶液を用いたウェットエッチングによりマスク材料層
522を除去することができる。
[Step-1640] Next, the conductive material layer 52
1 and the etching rate of the adhesion layer
The conductive material layer 521, the mask material layer 522, and the adhesion layer 520 are etched under anisotropic etching conditions in which the etching rate is higher than the etching rate of Step 2. As a result, the opening 514
An electron emitting portion 15E having a conical shape is formed therein (see FIG. 50A). If the mask material layer 522 remains at the tip of the electron emitting portion 15E, the mask material layer 522 can be removed by wet etching using a dilute hydrofluoric acid aqueous solution.

【0280】[工程−1650]次に、等方的なエッチ
ング条件で開口部514の内部において絶縁層512に
設けられた開口部514の側壁面を後退させると、図5
0の(B)に示す電子放出素子が完成される。等方的な
エッチングについては、[電子放出素子−15]の製造
方法で説明したと同様とすればよい。
[Step-1650] Next, when the side wall surface of the opening 514 provided in the insulating layer 512 is receded inside the opening 514 under isotropic etching conditions, FIG.
The electron-emitting device shown in FIG. The isotropic etching may be the same as that described in the method for manufacturing the [electron-emitting device-15].

【0281】ところで、[電子放出素子−16]の製造
方法で形成された電子放出部15Eにおいては、[電子
放出素子−15]の製造方法で形成された電子放出部1
5Eに比べ、より鋭い錐状形状が達成されている。これ
は、マスク材料層522の形状と、マスク材料層522
のエッチング速度に対する導電材料層521のエッチン
グ速度の比の違いに起因する。この違いについて、図5
1を参照しながら説明する。図51は、被エッチング物
の表面プロファイルが一定時間毎にどのように変化する
かを示す図であり、図51の(A)は銅から成るマスク
材料層522を用いた場合、図51の(B)はレジスト
材料から成るマスク材料層522を用いた場合をそれぞ
れ示す。尚、簡略化のために導電材料層521のエッチ
ング速度と密着層520のエッチング速度とをそれぞれ
等しいものと仮定し、図51においては密着層520の
図示を省略する。
By the way, in the electron-emitting portion 15E formed by the method for manufacturing [electron-emitting device-16], the electron-emitting portion 1E formed by the method for manufacturing [electron-emitting device-15] is used.
A sharper conical shape is achieved as compared to 5E. This depends on the shape of the mask material layer 522 and the mask material layer 522.
Due to the difference in the ratio of the etching rate of the conductive material layer 521 to the etching rate of the conductive material layer 521. This difference is illustrated in FIG.
1 will be described. FIG. 51 is a diagram showing how the surface profile of an object to be etched changes at regular time intervals. FIG. 51A shows a case where a mask material layer 522 made of copper is used. B) shows the case where a mask material layer 522 made of a resist material is used, respectively. For the sake of simplicity, it is assumed that the etching rate of the conductive material layer 521 is equal to the etching rate of the adhesion layer 520, and the illustration of the adhesion layer 520 is omitted in FIG.

【0282】銅から成るマスク材料層522を用いた場
合(図51の(A)参照)は、マスク材料層522のエ
ッチング速度が導電材料層521のエッチング速度に比
べて十分に遅いために、エッチング中にマスク材料層5
22が消失することがなく、従って、先端部の鋭い電子
放出部15Eを形成することができる。これに対して、
レジスト材料から成るマスク材料層522を用いた場合
(図51の(B)参照)は、マスク材料層522のエッ
チング速度が導電材料層521のエッチング速度に比べ
てそれ程遅くないために、エッチング中にマスク材料層
522が消失し易く、従って、マスク材料層消失後の電
子放出部15Eの錐状形状が鈍化する傾向がある。
In the case where the mask material layer 522 made of copper is used (see FIG. 51A), the etching rate of the mask material layer 522 is sufficiently lower than the etching rate of the conductive material layer 521. Inside the mask material layer 5
As a result, the electron emission portion 15E having a sharp tip can be formed. On the contrary,
In the case where the mask material layer 522 made of a resist material is used (see FIG. 51B), the etching rate of the mask material layer 522 is not so slow as compared with the etching rate of the conductive material layer 521. The mask material layer 522 is likely to disappear, and therefore, the conical shape of the electron emission portion 15E after the disappearance of the mask material layer tends to be blunted.

【0283】また、柱状部521Bに残るマスク材料層
522には、柱状部521Bの深さが多少変化しても、
電子放出部15Eの形状は変化し難いというメリットも
ある。即ち、柱状部521Bの深さは、導電材料層52
1の厚さやステップカバレージのばらつきによって変化
し得るが、柱状部521Bの幅は深さによらずほぼ一定
なので、マスク材料層522の幅もほぼ一定となり、最
終的に形成される電子放出部15Eの形状には大差が生
じない。これに対して、凹部521Aに残るマスク材料
層522においては、凹部521Aが浅い場合と深い場
合とでマスク材料層の幅も変化してしまうため、凹部5
21Aが浅くマスク材料層522の厚さが薄い場合ほ
ど、より早期に電子放出部15Eの錐状形状の鈍化が始
まる。電子放出素子の電子放出効率は、ゲート電極とカ
ソード電極との間の電位差、ゲート電極とカソード電極
との間の距離、電子放出部の構成材料の仕事関数の他、
電子放出部の先端部の形状によっても変化する。このた
め、必要に応じて上述のようにマスク材料層の形状やエ
ッチング速度を選択することが好ましい。
The mask material layer 522 remaining on the columnar portion 521B has a small thickness even if the depth of the columnar portion 521B slightly changes.
There is also a merit that the shape of the electron emitting portion 15E is hard to change. That is, the depth of the columnar portion 521B is
However, since the width of the columnar portion 521B is substantially constant irrespective of the depth, the width of the mask material layer 522 is also substantially constant, and the finally formed electron emission portion 15E There is no significant difference in the shape of the. On the other hand, in the mask material layer 522 remaining in the recess 521A, the width of the mask material layer changes depending on whether the recess 521A is shallow or deep.
As the thickness of the mask material layer 522 is smaller and the thickness of the mask material layer 522 is smaller, the blunting of the conical shape of the electron emission portion 15E starts earlier. The electron emission efficiency of the electron-emitting device is determined by the potential difference between the gate electrode and the cathode electrode, the distance between the gate electrode and the cathode electrode, the work function of the constituent materials of the electron-emitting portion,
It also changes depending on the shape of the tip of the electron emitting portion. Therefore, it is preferable to select the shape of the mask material layer and the etching rate as described above as necessary.

【0284】[電子放出素子−17:スピント型電子放
出素子の製造方法の変形] [電子放出素子−17]の製造方法は、[電子放出素子
−16]のスピント型電子放出素子の製造方法の変形で
ある。[電子放出素子−17]の製造方法においては、
工程(e)において、開口部の上端面と底面との間の段
差を反映して、柱状部とこの柱状部の上端に連通する拡
大部とから成る略漏斗状の凹部を導電材料層の表面に生
成させ、工程(f)において、導電材料層の全面にマス
ク材料層を形成した後、導電材料層上と拡大部内のマス
ク材料層を除去することにより、柱状部にマスク材料層
を残す。以下、[電子放出素子−17]におけるスピン
ト型電子放出素子の製造方法を、支持体等の模式的な一
部端面図である図52及び図53を参照して説明する。
[Electron-Emitting Element-17: Modification of Manufacturing Method of Spindt-Type Electron-Emitting Element] It is a deformation. In the method of manufacturing [Electron-Emitting Element-17],
In the step (e), a substantially funnel-shaped concave portion including a columnar portion and an enlarged portion communicating with the upper end of the columnar portion is formed on the surface of the conductive material layer by reflecting a step between the upper end surface and the bottom surface of the opening. In step (f), after forming a mask material layer on the entire surface of the conductive material layer, the mask material layer on the conductive material layer and in the enlarged portion is removed to leave the mask material layer on the columnar portion. Hereinafter, a method for manufacturing a Spindt-type electron-emitting device in [Electron-emitting device-17] will be described with reference to FIGS. 52 and 53 which are schematic partial end views of a support and the like.

【0285】[工程−1700]先ず、図49の(A)
に示したマスク材料層522の形成までを[電子放出素
子−16]の製造方法の[工程−1600]〜[工程−
1620]と同様に行った後、導電材料層521上と拡
大部521C内のマスク材料層522のみを除去するこ
とにより、柱状部521Bにマスク材料層522を残す
(図52の(A)参照)。このとき、例えば希フッ酸水
溶液を用いたウェットエッチングを行うことにより、タ
ングステンから成る導電材料層521を除去することな
く、銅から成るマスク材料層522のみを選択的に除去
することができる。柱状部521B内に残るマスク材料
層522の高さは、エッチング時間に依存するが、この
エッチング時間は、拡大部521Cに埋め込まれたマス
ク材料層522の部分が十分に除去される限りにおい
て、それ程の厳密さを要しない。なぜなら、マスク材料
層522の高低に関する議論は、図51の(A)を参照
しながら前述した柱状部521Bの浅深に関する議論と
実質的に同じであり、マスク材料層522の高低は最終
的に形成される電子放出部15Eの形状に大きな影響を
及ぼさないからである。
[Step-1700] First, FIG.
Up to the formation of the mask material layer 522 shown in (1) to [Step-1600] to [Step-
1620], only the mask material layer 522 on the conductive material layer 521 and in the enlarged portion 521C is removed, thereby leaving the mask material layer 522 on the columnar portion 521B (see FIG. 52A). . At this time, for example, by performing wet etching using a diluted hydrofluoric acid aqueous solution, only the mask material layer 522 made of copper can be selectively removed without removing the conductive material layer 521 made of tungsten. The height of the mask material layer 522 remaining in the columnar portion 521B depends on the etching time. This etching time is not so long as the portion of the mask material layer 522 embedded in the enlarged portion 521C is sufficiently removed. Does not require strictness. This is because the discussion regarding the height of the mask material layer 522 is substantially the same as the discussion regarding the shallow depth of the columnar portion 521B described above with reference to FIG. This is because the shape of the formed electron-emitting portion 15E is not significantly affected.

【0286】[工程−1710]次に、導電材料層52
1とマスク材料層522と密着層520のエッチング
を、[電子放出素子−16]の製造方法と同様に行い、
図52の(B)に示すような電子放出部15Eを形成す
る。この電子放出部15Eは、図50の(A)に示した
ように全体が錐状形状を有していても勿論構わないが、
図52の(B)には先端部のみが錐状形状を有する変形
例を示した。かかる形状は、柱状部521Bに埋め込ま
れたマスク材料層522の高さが低いか、若しくは、マ
スク材料層522のエッチング速度が比較的速い場合に
生じ得るが、電子放出部15Eとしての機能に何ら支障
はない。
[Step-1710] Next, the conductive material layer 52
1, the mask material layer 522, and the adhesion layer 520 are etched in the same manner as in the method of manufacturing [Electron-Emitting Element-16].
An electron emitting portion 15E as shown in FIG. 52B is formed. As a matter of course, the electron emitting portion 15E may have a conical shape as shown in FIG.
FIG. 52B shows a modification in which only the tip has a conical shape. Such a shape may occur when the height of the mask material layer 522 embedded in the columnar portion 521B is low or the etching rate of the mask material layer 522 is relatively high. No problem.

【0287】[工程−1720]その後、等方的なエッ
チング条件で開口部514の内部において絶縁層512
に設けられた開口部514の側壁面を後退させると、図
53に示す電子放出素子が完成される。等方的なエッチ
ングについては、[電子放出素子−15]の作製方法で
説明したと同様とすればよい。
[Step-1720] Thereafter, the insulating layer 512 is formed inside the opening 514 under isotropic etching conditions.
When the side wall surface of the opening 514 provided in the substrate is retracted, the electron-emitting device shown in FIG. 53 is completed. The isotropic etching may be similar to that described in the method for manufacturing [Electron-emitting device-15].

【0288】[電子放出素子−18:スピント型電子放
出素子の製造方法の変形] [電子放出素子−18]の製造方法は、[電子放出素子
−15]の製造方法の変形である。[電子放出素子−1
8]の模式的な一部端面図を図54に示す。[電子放出
素子−18]が[電子放出素子−15]と異なる点は、
電子放出部が、基部530と、基部530上に積層され
た錐状の電子放出部15Eとから構成されている点にあ
る。ここで、基部530と電子放出部15Eとは異なる
導電材料から構成されている。具体的には、基部530
は、電子放出部15Eとゲート電極513の開口端部と
の間の距離を調節するための部材であり、且つ、抵抗体
層としての機能を有し、不純物を含有するポリシリコン
層から構成されている。電子放出部15Eはタングステ
ンから構成されており、錐状形状、より具体的には円錐
形状を有する。尚、基部530と電子放出部15Eとの
間には、TiNから成る密着層520が形成されてい
る。尚、密着層520は、電子放出部の機能上不可欠な
構成要素ではなく、製造上の理由で形成されている。絶
縁層512がゲート電極513の直下から基部530の
上端部にかけてえぐられることにより、開口部514が
形成されている。
[Electron Emitting Element-18: Modification of Manufacturing Method of Spindt Type Electron Emitting Element] The manufacturing method of [Electron Emitting Element-18] is a modification of the manufacturing method of [Electron Emitting Element-15]. [Electron Emitting Element-1
8] is a schematic partial end view shown in FIG. The difference between [Emission Element-18] and [Emission Element-15] is that
The point that the electron emission portion is constituted by the base portion 530 and the conical electron emission portion 15E laminated on the base portion 530. Here, the base 530 and the electron emitting portion 15E are made of different conductive materials. Specifically, the base 530
Is a member for adjusting the distance between the electron-emitting portion 15E and the opening end of the gate electrode 513, has a function as a resistor layer, and is made of a polysilicon layer containing impurities. ing. The electron emission portion 15E is made of tungsten, and has a conical shape, more specifically, a conical shape. Note that an adhesion layer 520 made of TiN is formed between the base 530 and the electron-emitting portion 15E. Note that the adhesion layer 520 is not an essential component for the function of the electron-emitting portion, but is formed for manufacturing reasons. The opening 514 is formed by the insulating layer 512 being cut from immediately below the gate electrode 513 to the upper end of the base 530.

【0289】以下、[電子放出素子−18]の製造方法
を、支持体等の模式的な一部端面図である図55〜図5
7を参照して説明する。
The method of manufacturing [Electron-Emitting Element-18] will now be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0290】[工程−1800]先ず、開口部514の
形成までを、[電子放出素子−15]の製造方法の[工
程−1500]と同様に行う。続いて、開口部514内
を含む全面に基部形成用の導電材料層530Aを形成す
る。導電材料層530Aは、抵抗体層としても機能し、
ポリシリコン層から構成され、プラズマCVD法により
形成することができる。次いで、全面に、スピンコート
法にてレジスト層から成る平坦化層531を表面が略平
坦となるように形成する(図55の(A)参照)。次
に、平坦化層531と導電材料層530Aのエッチング
速度が共に略等しくなる条件で両層をエッチングし、開
口部514の底部を上面が平坦な基部530で埋め込む
(図55の(B)参照)。エッチングは、塩素系ガスと
酸素系ガスとを含むエッチングガスを用いたRIE法に
より行うことができる。導電材料層530Aの表面を平
坦化層531で一旦平坦化してからエッチングを行って
いるので、基部530の上面が平坦となる。
[Step-1800] First, the steps up to the formation of the opening 514 are performed in the same manner as in [Step-1500] of the method for manufacturing the [electron-emitting device-15]. Subsequently, a conductive material layer 530A for forming a base is formed on the entire surface including the inside of the opening 514. The conductive material layer 530A also functions as a resistor layer,
It is composed of a polysilicon layer and can be formed by a plasma CVD method. Next, a flattening layer 531 made of a resist layer is formed on the entire surface by a spin coating method so that the surface is substantially flat (see FIG. 55A). Next, the flattening layer 531 and the conductive material layer 530A are both etched under the condition that the etching rates are substantially equal to each other, and the bottom of the opening 514 is filled with a base 530 having a flat upper surface (see FIG. 55B). ). Etching can be performed by an RIE method using an etching gas containing a chlorine-based gas and an oxygen-based gas. Since the etching is performed after the surface of the conductive material layer 530A is once flattened by the flattening layer 531, the upper surface of the base 530 becomes flat.

【0291】[工程−1810]次に、開口部514の
残部を含む全面に密着層520を成膜し、更に、開口部
514の残部を含む全面に電子放出部形成用の導電材料
層521を成膜し、開口部514の残部を導電材料層5
21で埋め込む(図56の(A)参照)。密着層520
は、スパッタ法により形成される厚さ0.07μmのT
iN層であり、導電材料層521は減圧CVD法により
形成される厚さ0.6μmのタングステン層である。導
電材料層521の表面には、開口部514の上端面と底
面との間の段差を反映して凹部521Aが形成されてい
る。
[Step-1810] Next, an adhesion layer 520 is formed on the entire surface including the remaining portion of the opening 514, and a conductive material layer 521 for forming an electron emission portion is further formed on the entire surface including the remaining portion of the opening 514. The remaining portion of the opening 514 is formed into a conductive material layer 5.
21 (see FIG. 56 (A)). Adhesion layer 520
Is a 0.07 μm thick T formed by sputtering.
The conductive material layer 521 is an iN layer and a 0.6 μm-thick tungsten layer formed by a low-pressure CVD method. A recess 521A is formed on the surface of the conductive material layer 521, reflecting a step between the upper end surface and the bottom surface of the opening 514.

【0292】[工程−1820]次に、導電材料層52
1の全面に、スピンコート法によりレジスト層から成る
マスク材料層522を表面が略平坦となるように形成す
る(図56の(B)参照)。マスク材料層522は、導
電材料層521の表面の凹部521Aを吸収して平坦な
表面となっている。次に、マスク材料層522を酸素系
ガスを用いたRIE法によりエッチングする(図57の
(A)参照)。このエッチングは、導電材料層521の
平坦面が露出した時点で終了する。これにより、導電材
料層521の凹部521Aにマスク材料層522が平坦
に残され、マスク材料層522は、開口部514の中央
部に位置する導電材料層521の領域を遮蔽するように
形成されている。
[Step-1820] Next, the conductive material layer 52
A mask material layer 522 made of a resist layer is formed on the entire surface of the substrate 1 by spin coating so that the surface is substantially flat (see FIG. 56B). The mask material layer 522 has a flat surface by absorbing the recess 521A on the surface of the conductive material layer 521. Next, the mask material layer 522 is etched by an RIE method using an oxygen-based gas (see FIG. 57A). This etching ends when the flat surface of the conductive material layer 521 is exposed. As a result, the mask material layer 522 is left flat in the recess 521A of the conductive material layer 521, and the mask material layer 522 is formed so as to shield the region of the conductive material layer 521 located at the center of the opening 514. I have.

【0293】[工程−1830]次に、実[電子放出素
子−15]の製造方法の[工程−1540]と同様にし
て、導電材料層521、マスク材料層522及び密着層
520を共にエッチングすると、前述の機構に基づき対
レジスト選択比の大きさに応じた円錐形状を有する電子
放出部15Eと密着層520とが形成され、電子放出部
が完成される(図57の(B)参照)。その後、開口部
514の内部において絶縁層512に設けられた開口部
514の側壁面を後退させると、図54に示した電子放
出素子を得ることができる。
[Step-1830] Next, the conductive material layer 521, the mask material layer 522, and the adhesion layer 520 are all etched in the same manner as in [Step-1540] of the method for manufacturing the actual [electron emitting element-15]. Based on the mechanism described above, the electron emitting portion 15E having a conical shape according to the magnitude of the resist selectivity and the adhesion layer 520 are formed, and the electron emitting portion is completed (see FIG. 57B). Thereafter, when the side wall surface of the opening 514 provided in the insulating layer 512 inside the opening 514 is receded, the electron-emitting device shown in FIG. 54 can be obtained.

【0294】[電子放出素子−19:スピント型電子放
出素子の製造方法の変形] [電子放出素子−19]の製造方法は、[電子放出素子
−16]の製造方法の変形である。[電子放出素子−1
9]の模式的な一部端面図を図59の(B)に示す。
[電子放出素子−19]が[電子放出素子−16]と異
なる点は、電子放出部が、[電子放出素子−18]と同
様に、基部530と、基部530上に積層された錐状の
電子放出部15Eとから構成されている点にある。ここ
で、基部530と電子放出部15Eとは異なる導電材料
から構成されている。具体的には、基部530は、電子
放出部15Eとゲート電極513の開口端部との間の距
離を調節するための部材であり、且つ、抵抗体層として
の機能を有し、不純物を含有するポリシリコン層から構
成されている。電子放出部15Eはタングステンから構
成されており、錐状形状、より具体的には円錐形状を有
する。尚、基部530と電子放出部15Eとの間には、
TiNから成る密着層520が形成されている。尚、密
着層520は、電子放出部の機能上不可欠な構成要素で
はなく、製造上の理由で形成されている。絶縁層512
がゲート電極513の直下から基部530の上端部にか
けてえぐられることにより、開口部514が形成されて
いる。
[Electron-Emitting Element-19: Modification of Manufacturing Method of Spindt-Type Electron-Emitting Element] The manufacturing method of [Electron-Emitting Element-19] is a modification of the manufacturing method of [Electron-Emitting Element-16]. [Electron Emitting Element-1
9] is a schematic partial end view shown in FIG.
[Electron-emitting device-19] is different from [Electron-emitting device-16] in that the electron-emitting portion has a base 530 and a conical shape laminated on the base 530, as in [Electron-emitting device-18]. This is in that it is composed of the electron emission section 15E. Here, the base 530 and the electron emitting portion 15E are made of different conductive materials. Specifically, the base 530 is a member for adjusting the distance between the electron emitting portion 15E and the opening end of the gate electrode 513, has a function as a resistor layer, and contains impurities. And a polysilicon layer. The electron emission portion 15E is made of tungsten, and has a conical shape, more specifically, a conical shape. In addition, between the base 530 and the electron-emitting portion 15E,
An adhesion layer 520 made of TiN is formed. Note that the adhesion layer 520 is not an essential component for the function of the electron-emitting portion, but is formed for manufacturing reasons. Insulating layer 512
Is formed from immediately below the gate electrode 513 to the upper end of the base 530 to form an opening 514.

【0295】以下、[電子放出素子−19]の製造方法
を、支持体等の模式的な一部端面図である図58及び図
59を参照して説明する。
A method for manufacturing [Electron-emitting device-19] will be described below with reference to FIGS. 58 and 59 which are schematic partial end views of a support and the like.

【0296】[工程−1900]先ず、開口部514の
形成までを、[電子放出素子−15]の製造方法の[工
程−1500]と同様に行う。次に、開口部514内を
含む全面に基部形成用の導電材料層を形成し、導電材料
層をエッチングすることによって、開口部514の底部
を埋め込む基部530を形成することができる。尚、図
示される基部530は平坦化された表面を有している
が、表面が窪んでいてもよい。尚、平坦化された表面を
有する基部530は、[電子放出素子−18]の製造方
法の[工程−1800]と同様のプロセスによって形成
可能である。更に、開口部514の残部を含む全面に、
密着層520、及び電子放出部形成用の導電材料層52
1を順次形成する。このとき、開口部514の残部の上
端面と底面との間の段差を反映した柱状部521Bとこ
の柱状部521Bの上端に連通する拡大部521Cとか
ら成る略漏斗状の凹部521Aが導電材料層521の表
面に生成されるように、導電材料層521の厚さを選択
する。次に、導電材料層521上にマスク材料層522
を形成する。このマスク材料層522は、例えば銅を用
いて形成する。図58の(A)は、ここまでのプロセス
が終了した状態を示している。
[Step-1900] First, the steps up to the formation of the opening 514 are performed in the same manner as in [Step-1500] of the method for manufacturing the [electron-emitting device-15]. Next, a conductive material layer for forming a base is formed over the entire surface including the inside of the opening 514, and the conductive material layer is etched, so that the base 530 filling the bottom of the opening 514 can be formed. Although the illustrated base 530 has a flattened surface, the surface may be concave. The base 530 having a flattened surface can be formed by the same process as [Step-1800] in the method for manufacturing [Electron-Emitting Element-18]. Further, over the entire surface including the remaining portion of the opening 514,
Adhesion layer 520 and conductive material layer 52 for forming electron-emitting portions
1 are sequentially formed. At this time, a substantially funnel-shaped concave portion 521A including a columnar portion 521B reflecting a step between the upper end surface and the bottom surface of the remaining portion of the opening 514 and an enlarged portion 521C communicating with the upper end of the columnar portion 521B is formed. The thickness of the conductive material layer 521 is selected so as to be generated on the surface of 521. Next, a mask material layer 522 is formed over the conductive material layer 521.
To form This mask material layer 522 is formed using, for example, copper. FIG. 58A shows a state in which the processes up to this point have been completed.

【0297】[工程−1910]次に、マスク材料層5
22と導電材料層521とを支持体10の表面に対して
平行な面内で除去することにより、柱状部521Bにマ
スク材料層522を残す(図58の(B)参照)。この
除去は、[電子放出素子−16]の[工程−1630]
と同様に、化学的機械的研磨法(CMP法)により行う
ことができる。
[Step-1910] Next, the mask material layer 5
By removing the layer 22 and the conductive material layer 521 in a plane parallel to the surface of the support 10, the mask material layer 522 is left on the columnar portion 521B (see FIG. 58B). This removal is performed in [Step-1630] of [Electron-emitting device-16].
Similarly to the above, the polishing can be performed by a chemical mechanical polishing method (CMP method).

【0298】[工程−1920]次に、導電材料層52
1とマスク材料層522と密着層520とをエッチング
すると、前述の機構に基づき対レジスト選択比の大きさ
に応じた円錐形状を有する電子放出部15Eが形成され
る。これらの層のエッチングは、[電子放出素子−1
6]の製造方法の[工程−1640]と同様に行うこと
ができる。電子放出部15Eと基部530、及び、電子
放出部15Eと基部530の間に残存する密着層520
とによって、電子放出部が形成される。電子放出部は、
全体が錐状形状を有していても勿論構わないが、図59
の(A)には基部530の一部が開口部514の底部を
埋め込むように残存した状態を示した。かかる形状は、
柱状部521Bに埋め込まれたマスク材料層522の高
さが低いか、若しくは、マスク材料層522のエッチン
グ速度が比較的速い場合に生じ得るが、電子放出部とし
ての機能に何ら支障はない。
[Step-1920] Next, the conductive material layer 52
1, the mask material layer 522, and the adhesion layer 520 are etched to form the electron emission portion 15 </ b> E having a conical shape corresponding to the magnitude of the resist selectivity based on the mechanism described above. Etching of these layers can be performed by the method described in [Emission Device-1
6] can be carried out in the same manner as in [Step-1640] of the production method. The electron-emitting portion 15E and the base 530, and the adhesion layer 520 remaining between the electron-emitting portion 15E and the base 530.
Thus, an electron emission portion is formed. The electron emission part is
Of course, the whole may have a conical shape.
(A) shows a state in which a part of the base 530 remains so as to bury the bottom of the opening 514. Such a shape is
This may occur when the height of the mask material layer 522 embedded in the columnar portion 521B is low or the etching rate of the mask material layer 522 is relatively high, but this does not hinder the function as the electron emission portion.

【0299】[工程−1930]その後、等方的なエッ
チング条件で開口部514の内部において絶縁層512
の側壁面を後退させると、図59の(B)に示した電子
放出素子が完成される。等方的なエッチング条件は、
[電子放出素子−15]の製造方法で説明したと同様と
すればよい。
[Step-1930] Thereafter, the insulating layer 512 is formed inside the opening 514 under isotropic etching conditions.
When the side wall surface is retracted, the electron-emitting device shown in FIG. 59B is completed. The isotropic etching conditions are:
The method may be the same as that described in the method for manufacturing [Electron-emitting device-15].

【0300】[電子放出素子−20:スピント型電子放
出素子の製造方法の変形] [電子放出素子−20]の製造方法は、[電子放出素子
−17]のスピント型電子放出素子の製造方法の変形で
ある。[電子放出素子−20]が[電子放出素子−1
7]と異なる点は、電子放出部が、[電子放出素子−1
8]と同様に、基部530と、基部530上に積層され
た錐状の電子放出部15Eとから構成されている点にあ
る。以下、[電子放出素子−20]のスピント型電子放
出素子の製造方法を、支持体等の模式的な一部端面図で
ある図60を参照して説明する。
[Electron-Emitting Element-20: Modification of Manufacturing Method of Spindt-Type Electron-Emitting Element] It is a deformation. [Electron-emitting device-20]
7] is that the electron-emitting portion is different from the [electron-emitting device-1].
8], is composed of a base 530 and a conical electron emitting portion 15E stacked on the base 530. Hereinafter, a method for manufacturing the Spindt-type electron-emitting device of [Electron-emitting device-20] will be described with reference to FIG. 60 which is a schematic partial end view of a support or the like.

【0301】[工程−2000]マスク材料層522の
形成までを[電子放出素子−19]の製造方法の[工程
−1900]と同様に行う。その後、導電材料層521
上と拡大部521C内のマスク材料層522のみを除去
することにより、柱状部521Bにマスク材料層522
を残す(図60参照)。例えば希フッ酸水溶液を用いた
ウェットエッチングを行い、タングステンから成る導電
材料層521を除去することなく、銅から成るマスク材
料層522のみを選択的に除去することができる。この
後の導電材料層521とマスク材料層522のエッチン
グ、絶縁層512の等方的なエッチング等のプロセス
は、全て、[電子放出素子−19]の製造方法と同様に
行うことができる。
[Step-2000] The steps up to the formation of the mask material layer 522 are performed in the same manner as in [Step-1900] of the method for manufacturing the [electron-emitting device-19]. After that, the conductive material layer 521
By removing only the mask material layer 522 in the upper portion and the enlarged portion 521C, the mask material layer 522 is formed in the columnar portion 521B.
(See FIG. 60). For example, by performing wet etching using a diluted hydrofluoric acid aqueous solution, only the mask material layer 522 made of copper can be selectively removed without removing the conductive material layer 521 made of tungsten. Subsequent processes such as the etching of the conductive material layer 521 and the mask material layer 522 and the isotropic etching of the insulating layer 512 can be performed in the same manner as in the method of manufacturing [Electron-Emitting Element-19].

【0302】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づ
き説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。発明の実施の形態にて説明した表示用パネルや平面
型表示装置の構造、構成、製造方法は例示であり、適宜
変更することができる。
The present invention has been described based on the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments. The structures, configurations, and manufacturing methods of the display panel and the flat display device described in the embodiments of the invention are merely examples, and can be appropriately changed.

【0303】更には、電子放出素子の製造において使用
した各種材料も例示であり、適宜変更することができ
る。電子放出素子においては、専ら1つの開口部に1つ
の電子放出部が対応する形態を説明したが、電子放出素
子の構造に依っては、1つの開口部に複数の電子放出部
が対応した形態、あるいは、複数の開口部に1つの電子
放出部が対応する形態とすることもできる。また、ゲー
ト電極構成層に複数の開口部を設け、絶縁層にかかる複
数の開口部に連通した1つの開口部を設け、1又は複数
の電子放出部を設ける形態とすることもできる。
Further, various materials used in the manufacture of the electron-emitting device are also examples, and can be appropriately changed. In the electron-emitting device, a configuration in which one electron-emitting portion corresponds to one opening is described. However, depending on the structure of the electron-emitting device, a configuration in which one opening corresponds to a plurality of electron-emitting portions. Alternatively, a mode in which one electron-emitting portion corresponds to a plurality of openings may be adopted. Alternatively, a plurality of openings may be provided in the gate electrode forming layer, one opening communicating with the plurality of openings in the insulating layer may be provided, and one or a plurality of electron-emitting portions may be provided.

【0304】更には、表面伝導型電子放出素子と通称さ
れる素子から電子放出領域を構成することもできる。こ
の表面伝導型電子放出素子は、例えばガラスから成る基
板上に酸化錫(SnO2)、金(Au)、酸化インジウ
ム(In23)/酸化錫(SnO2)、カーボン、酸化
パラジウム(PdO)等の導電材料から成り、微小面積
を有し、所定の間隔(ギャップ)を開けて配された一対
の電極がマトリクス状に形成されて成る。それぞれの電
極の上には炭素薄膜が形成されている。そして、一対の
電極の内の一方の電極に行方向配線が接続され、一対の
電極の内の他方の電極に列方向配線が接続された構成を
有する。一対の電極に電圧を印加することによって、ギ
ャップを挟んで向かい合った炭素薄膜に電界が加わり、
炭素薄膜から電子が放出される。かかる電子を第2パネ
ル(アノードパネル)上の蛍光体層に衝突させることに
よって、蛍光体層が励起されて発光し、所望の画像を得
ることができる。
Further, the electron emission region can be constituted by an element commonly called a surface conduction electron emission element. This surface-conduction electron-emitting device is composed of, for example, tin oxide (SnO 2 ), gold (Au), indium oxide (In 2 O 3 ) / tin oxide (SnO 2 ), carbon, palladium oxide (PdO) on a glass substrate. ), A pair of electrodes having a very small area and arranged at a predetermined interval (gap) are formed in a matrix. A carbon thin film is formed on each electrode. Then, a row-direction wiring is connected to one electrode of the pair of electrodes, and a column-direction wiring is connected to the other electrode of the pair of electrodes. By applying a voltage to the pair of electrodes, an electric field is applied to the carbon thin film facing each other across the gap,
Electrons are emitted from the carbon thin film. By causing such electrons to collide with the phosphor layer on the second panel (anode panel), the phosphor layer is excited and emits light, and a desired image can be obtained.

【0305】[0305]

【発明の効果】本発明においては、電子放出領域とは独
立した、電子を放出するダミー電子放出領域を備えてい
るので、電子放出領域の作動に完全には従属することな
く、ダミー電子放出領域を作動させてダミー電子放出素
子から電子を放出させ、ダミーゲート電極に衝突させる
ことによって、ダミーゲート電極を構成するガス捕捉材
料を活性化させ得る。従って、ガス捕捉材料によって放
出ガスを確実に、且つ、安定して捕捉することができ、
平面型表示装置の真空度を確実に保持することができ
る。その結果、平面型表示装置における放電の発生防
止、放射電流の安定化を図ることができ、平面型表示装
置の長寿命化を達成することができる。また、従来のゲ
ッターの活性化を行う際に余分のガスが放出されるとい
ったこともない。
According to the present invention, since the dummy electron emission region for emitting electrons is provided independently of the electron emission region, the dummy electron emission region does not completely depend on the operation of the electron emission region. Is activated to emit electrons from the dummy electron-emitting device and collide with the dummy gate electrode, whereby the gas trapping material constituting the dummy gate electrode can be activated. Therefore, the released gas can be reliably and stably captured by the gas capturing material,
The degree of vacuum of the flat display device can be reliably maintained. As a result, it is possible to prevent discharge from occurring in the flat display device and to stabilize the radiation current, and to achieve a longer life of the flat display device. Further, no extra gas is released when the conventional getter is activated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】発明の実施の形態1の平面型表示装置の模式的
な一部端面図である。
FIG. 1 is a schematic partial end view of a flat panel display according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】発明の実施の形態1の表示用パネルの構成要素
の模式的な配置図である。
FIG. 2 is a schematic layout diagram of components of a display panel according to Embodiment 1 of the present invention.

【図3】発明の実施の形態1の平面型表示装置を分解し
た概念図である。
FIG. 3 is an exploded conceptual view of the flat display device according to the first embodiment of the present invention;

【図4】発明の実施の形態1の平面型表示装置の一部分
の分解斜視図である。
FIG. 4 is an exploded perspective view of a part of the flat display device according to the first embodiment of the present invention;

【図5】電子放出部及びダミー電子放出部の拡大した模
式的な端面図である。
FIG. 5 is an enlarged schematic end view of an electron emitting portion and a dummy electron emitting portion.

【図6】電子放出部及びダミー電子放出部の変形例の拡
大した模式的な端面図である。
FIG. 6 is an enlarged schematic end view of a modified example of an electron emitting portion and a dummy electron emitting portion.

【図7】電子放出部及びダミー電子放出部の変形例の拡
大した模式的な端面図である。
FIG. 7 is an enlarged schematic end view of a modified example of the electron emission section and the dummy electron emission section.

【図8】発明の実施の形態2の表示用パネルの構成要素
の模式的な配置図である。
FIG. 8 is a schematic layout diagram of components of a display panel according to Embodiment 2 of the present invention.

【図9】発明の実施の形態2の平面型表示装置の一部分
の分解斜視図である。
FIG. 9 is an exploded perspective view of a part of the flat display device according to the second embodiment of the invention;

【図10】発明の実施の形態3の表示用パネルの構成要
素の模式的な配置図である。
FIG. 10 is a schematic layout diagram of components of a display panel according to Embodiment 3 of the present invention.

【図11】発明の実施の形態4の表示用パネルの構成要
素の模式的な配置図である。
FIG. 11 is a schematic layout diagram of components of a display panel according to Embodiment 4 of the present invention.

【図12】発明の実施の形態5の表示用パネルの構成要
素の模式的な配置図である。
FIG. 12 is a schematic layout diagram of components of a display panel according to Embodiment 5 of the present invention.

【図13】発明の実施の形態5及び発明の実施の形態1
にて説明した構成を組み合わせた表示用パネルの構成要
素の模式的な配置図である。
FIG. 13 is a view illustrating a fifth embodiment of the present invention and a first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a schematic layout diagram of components of a display panel obtained by combining the configurations described in FIG.

【図14】発明の実施の形態5及び発明の実施の形態2
にて説明した構成を組み合わせた表示用パネルの構成要
素の模式的な配置図である。
FIG. 14 is a view illustrating a fifth embodiment of the present invention and a second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a schematic layout diagram of components of a display panel obtained by combining the configurations described in FIG.

【図15】発明の実施の形態5、発明の実施の形態1及
び発明の実施の形態3にて説明した構成を組み合わせた
表示用パネルの構成要素の模式的な配置図である。
FIG. 15 is a schematic layout diagram of components of a display panel in which the configurations described in the fifth embodiment, the first embodiment, and the third embodiment of the invention are combined.

【図16】スピント型電子放出素子から成る第1の構成
を有する電子放出素子([電子放出素子−1])の製造
方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図で
ある。
FIG. 16 is a schematic partial end view of a support and the like for explaining a method for manufacturing an electron-emitting device ([electron-emitting device-1]) having a first configuration including a Spindt-type electron-emitting device. .

【図17】図16に引き続き、スピント型電子放出素子
から成る第1の構成を有する電子放出素子([電子放出
素子−1])の製造方法を説明するための支持体等の模
式的な一部端面図である。
FIG. 17 is a schematic view of a support or the like for explaining a method of manufacturing an electron-emitting device ([Electron-emitting device-1]) having a first configuration composed of a Spindt-type electron-emitting device, following FIG. 16; It is a partial end view.

【図18】第2パネル(アノードパネル)の製造方法の
一例を説明するための支持体等の模式的な一部端面図で
ある。
FIG. 18 is a schematic partial end view of a support and the like for explaining an example of a method for manufacturing a second panel (anode panel).

【図19】クラウン型電子放出素子から成る第1の構造
を有する電子放出素子([電子放出素子−2])の製造
方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図であ
る。
FIG. 19 is a schematic partial end view of a substrate or the like for describing a method of manufacturing an electron-emitting device ([electron-emitting device-2]) having a first structure including a crown-type electron-emitting device.

【図20】図19に引き続き、クラウン型電子放出素子
から成る第1の構造を有する電子放出素子([電子放出
素子−2])の製造方法を説明するための基板等の模式
的な一部端面図である。
20 is a schematic part of a substrate and the like for explaining a method of manufacturing an electron-emitting device having a first structure including a crown-type electron-emitting device ([electron-emitting device-2]), following FIG. 19; It is an end elevation.

【図21】図20に引き続き、クラウン型電子放出素子
から成る第1の構造を有する電子放出素子([電子放出
素子−2])の製造方法を説明するための基板等の模式
的な一部端面図、及び、部分的な斜視図である。
FIG. 21 is a schematic part of a substrate and the like for explaining a method of manufacturing an electron-emitting device having a first structure including a crown-type electron-emitting device ([electron-emitting device-2]), following FIG. 20; It is an end view and a partial perspective view.

【図22】扁平型電子放出素子から成る第1の構造を有
する電子放出素子([電子放出素子−3])の製造方法
を説明するための基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 22 is a schematic partial cross-sectional view of a substrate or the like for describing a method for manufacturing an electron-emitting device ([electron-emitting device-3]) having a first structure including a flat-type electron-emitting device.

【図23】扁平型電子放出素子から成る第1の構造を有
する電子放出素子([電子放出素子−4])の製造方法
を説明するための基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 23 is a schematic partial cross-sectional view of a substrate or the like for describing a method for manufacturing an electron-emitting device ([electron-emitting device-4]) having a first structure including a flat electron-emitting device.

【図24】扁平型電子放出素子から成る第1の構造を有
する電子放出素子([電子放出素子−5])の製造方法
を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。
FIG. 24 is a schematic partial end view of a substrate or the like for describing a method of manufacturing an electron-emitting device having a first structure including a flat-type electron-emitting device ([Electron-emitting device-5]).

【図25】図24に引き続き、扁平型電子放出素子から
成る第1の構造を有する電子放出素子([電子放出素子
−5])の製造方法を説明するための基板等の模式的な
一部端面図である。
FIG. 25 is a schematic part of a substrate and the like for explaining a method of manufacturing an electron-emitting device having a first structure including a flat-type electron-emitting device ([Electron-emitting device-5]), following FIG. 24; It is an end elevation.

【図26】平面型電子放出素子から成る第2の構造を有
する電子放出素子([電子放出素子−6])の製造方法
を説明するための基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 26 is a schematic partial cross-sectional view of a substrate or the like for describing a method for manufacturing an electron-emitting device ([Electron-emitting device-6]) having a second structure including a flat-type electron-emitting device.

【図27】平面型電子放出素子から成る第2の構造を有
する電子放出素子の変形例の模式的な一部断面図であ
る。
FIG. 27 is a schematic partial cross-sectional view of a modification of the electron-emitting device having the second structure composed of the flat-type electron-emitting device.

【図28】平面型電子放出素子から成る第2の構造を有
する電子放出素子の別の変形例の模式的な一部断面図で
ある。
FIG. 28 is a schematic partial cross-sectional view of another modified example of the electron-emitting device having the second structure including the flat-type electron-emitting device.

【図29】平面型電子放出素子から成る第2の構造を有
する電子放出素子([電子放出素子−8])の製造方法
を説明するための基板等の模式的な一部端面図、及び、
部分的な斜視図である。
FIG. 29 is a schematic partial end view of a substrate and the like for explaining a method for manufacturing an electron-emitting device ([Electron-emitting device-8]) having a second structure composed of a planar electron-emitting device;
It is a partial perspective view.

【図30】図29に引き続き、平面型電子放出素子から
成る第2の構造を有する電子放出素子([電子放出素子
−8])の製造方法を説明するための基板等の模式的な
一部端面図、及び、部分的な斜視図である。
30 is a schematic part of a substrate or the like for explaining a method of manufacturing an electron-emitting device having a second structure composed of a planar electron-emitting device ([electron-emitting device-8]), following FIG. 29; It is an end view and a partial perspective view.

【図31】図30に引き続き、平面型電子放出素子から
成る第2の構造を有する電子放出素子([電子放出素子
−8])の製造方法を説明するための基板等の模式的な
一部端面図、及び、部分的な斜視図である。
FIG. 31 is a schematic part of a substrate and the like for explaining a method of manufacturing an electron-emitting device having a second structure including a planar electron-emitting device ([Electron-emitting device-8]), following FIG. 30; It is an end view and a partial perspective view.

【図32】図31に引き続き、平面型電子放出素子から
成る第2の構造を有する電子放出素子([電子放出素子
−8])の製造方法を説明するための基板等の模式的な
一部断面図である。
FIG. 32 is a schematic part of a substrate and the like for explaining a method of manufacturing an electron-emitting device having a second structure composed of a planar electron-emitting device ([electron-emitting device-8]), following FIG. 31; It is sectional drawing.

【図33】平面型電子放出素子から成る第2の構造を有
する電子放出素子([電子放出素子−9])の製造方法
を説明するための基板等の模式的な一部断面図である。
FIG. 33 is a schematic partial cross-sectional view of a substrate or the like for describing a method for manufacturing an electron-emitting device ([electron-emitting device-9]) having a second structure including a flat-type electron-emitting device.

【図34】平面型電子放出素子から成る第2の構造を有
する電子放出素子([電子放出素子−10])の製造方
法を説明するための基板等の模式的な一部端面図であ
る。
FIG. 34 is a schematic partial end view of a substrate or the like for describing a method of manufacturing an electron-emitting device ([electron-emitting device-10]) having a second structure composed of a flat-type electron-emitting device.

【図35】平面型電子放出素子から成る第2の構造を有
する電子放出素子([電子放出素子−11])の製造方
法を説明するための基板等の模式的な一部端面図であ
る。
FIG. 35 is a schematic partial end view of a substrate or the like for describing a method of manufacturing an electron-emitting device ([electron-emitting device-11]) having a second structure composed of a flat-type electron-emitting device.

【図36】図35に引き続き、平面型電子放出素子から
成る第2の構造を有する電子放出素子([電子放出素子
−11])の製造方法を説明するための基板等の模式的
な一部端面図である。
36 is a schematic part of a substrate or the like for explaining a method of manufacturing an electron-emitting device ([electron-emitting device-11]) having a second structure composed of a planar electron-emitting device, following FIG. 35; It is an end elevation.

【図37】エッジ型電子放出素子から成る第3の構造を
有する電子放出素子([電子放出素子−12])の模式
的な一部断面図である。
FIG. 37 is a schematic partial cross-sectional view of an electron-emitting device ([electron-emitting device-12]) having a third structure including an edge-type electron-emitting device.

【図38】エッジ型電子放出素子から成る第3の構造を
有する電子放出素子([電子放出素子−12])の製造
方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図であ
る。
FIG. 38 is a schematic partial end view of a substrate or the like for describing a method for manufacturing an electron-emitting device ([electron-emitting device-12]) having a third structure composed of an edge-type electron-emitting device.

【図39】第2の構成を有する電子放出素子([電子放
出素子−13])の製造方法を説明するための基板等の
模式的な一部端面図である。
FIG. 39 is a schematic partial end view of a substrate or the like for describing a method for manufacturing an electron-emitting device having the second configuration ([electron-emitting device-13]).

【図40】第2の構成を有する電子放出素子([電子放
出素子−14])の別の製造方法を説明するための基板
等の模式的な一部端面図である。
FIG. 40 is a schematic partial end view of a substrate or the like for describing another method for manufacturing an electron-emitting device having the second configuration ([electron-emitting device-14]).

【図41】ゲート電極の有する複数の開口部を示す模式
的な平面図である。
FIG. 41 is a schematic plan view showing a plurality of openings of a gate electrode.

【図42】図45に示すスピント型電子放出素子([電
子放出素子−15])の製造方法を説明するための支持
体等の模式的な一部端面図である。
42 is a schematic partial end view of a support and the like for describing a method of manufacturing the Spindt-type electron-emitting device ([electron-emitting device-15]) shown in FIG. 45.

【図43】図42に引き続き、図45に示すスピント型
電子放出素子([電子放出素子−15])の製造方法を
説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
43 is a schematic partial end view of the support and the like for explaining the method for manufacturing the Spindt-type electron-emitting device ([electron-emitting device-15]) shown in FIG. 45, following FIG. 42;

【図44】図43に引き続き、図45に示すスピント型
電子放出素子([電子放出素子−15])の製造方法を
説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
44 is a schematic partial end view of a support and the like for explaining the method for manufacturing the Spindt-type electron-emitting device ([electron-emitting device-15]) shown in FIG. 45, following FIG. 43;

【図45】スピント型電子放出素子([電子放出素子−
15])の模式的な一部端面図である。
FIG. 45 shows a Spindt-type electron-emitting device ([electron-emitting device-
15]) is a schematic partial end view.

【図46】円錐形状の電子放出部が形成される機構を説
明するための図である。
FIG. 46 is a view for explaining a mechanism for forming a conical electron emitting portion.

【図47】対レジスト選択比と、電子放出部の高さと形
状の関係を模式的に示す図である。
FIG. 47 is a view schematically showing a relationship between a resist selectivity and the height and shape of an electron-emitting portion.

【図48】スピント型電子放出素子([電子放出素子−
16])の製造方法を説明するための支持体等の模式的
な一部端面図である。
FIG. 48 shows a Spindt-type electron-emitting device ([electron-emitting device-
16] is a schematic partial end view of a support and the like for describing the manufacturing method of [16]).

【図49】図48に引き続き、スピント型電子放出素子
([電子放出素子−16])の製造方法を説明するため
の支持体等の模式的な一部端面図である。
FIG. 49 is a schematic partial end view of the support and the like for explaining the method for manufacturing the Spindt-type electron-emitting device ([electron-emitting device-16]), following FIG. 48;

【図50】図49に引き続き、スピント型電子放出素子
([電子放出素子−16])の製造方法を説明するため
の支持体等の模式的な一部端面図である。
50 is a schematic partial end view of the support and the like for explaining the method for manufacturing the Spindt-type electron-emitting device ([Electron-emitting device-16]), following FIG. 49;

【図51】被エッチング物の表面プロファイルが一定時
間毎にどのように変化するかを示す図である。
FIG. 51 is a diagram showing how a surface profile of an object to be etched changes at regular intervals.

【図52】スピント型電子放出素子([電子放出素子−
17])の製造方法を説明するための支持体等の模式的
な一部端面図である。
FIG. 52 is a Spindt-type electron-emitting device ([electron-emitting device—
17] is a schematic partial end view of a support and the like for describing the manufacturing method of 17)).

【図53】図52に引き続き、スピント型電子放出素子
([電子放出素子−17])の製造方法を説明するため
の支持体等の模式的な一部端面図である。
FIG. 53 is a schematic partial end view of the support and the like for describing the method for manufacturing the Spindt-type electron-emitting device ([Electron-emitting device-17]), following FIG. 52;

【図54】スピント型電子放出素子([電子放出素子−
18])の模式的な一部端面図である。
FIG. 54 shows a Spindt-type electron-emitting device ([electron-emitting device-
18]) is a schematic partial end view.

【図55】スピント型電子放出素子([電子放出素子−
18])の製造方法を説明するための支持体等の模式的
な一部端面図である。
FIG. 55 shows a Spindt-type electron-emitting device ([electron-emitting device-
FIG. 18] is a schematic partial end view of a support or the like for describing the manufacturing method of [18]).

【図56】図55に引き続き、スピント型電子放出素子
([電子放出素子−18])の製造方法を説明するため
の支持体等の模式的な一部端面図である。
FIG. 56 is a schematic partial end view of the support and the like for explaining the manufacturing method of the Spindt-type electron-emitting device ([Electron-emitting device-18]), following FIG. 55;

【図57】図56に引き続き、スピント型電子放出素子
([電子放出素子−18])の製造方法を説明するため
の支持体等の模式的な一部端面図である。
FIG. 57 is a schematic partial end view of the support and the like for explaining the method for manufacturing the Spindt-type electron-emitting device ([Electron-emitting device-18]), following FIG. 56;

【図58】スピント型電子放出素子([電子放出素子−
19])の製造方法を説明するための支持体等の模式的
な一部端面図である。
FIG. 58 shows a Spindt-type electron-emitting device ([electron-emitting device-
FIG. 19] is a schematic partial end view of a support or the like for describing the manufacturing method of [19]).

【図59】図58に引き続き、スピント型電子放出素子
([電子放出素子−19])の製造方法を説明するため
の支持体等の模式的な一部端面図である。
FIG. 59 is a schematic partial end view of the support and the like for explaining the method for manufacturing the Spindt-type electron-emitting device ([Electron-emitting device-19]), following FIG. 58;

【図60】スピント型電子放出素子([電子放出素子−
20])の製造方法を説明するための支持体等の模式的
な一部端面図である。
FIG. 60 shows a Spindt-type electron-emitting device ([electron-emitting device-
FIG. 20] is a schematic partial end view of a support or the like for describing the manufacturing method of [20]).

【図61】従来の平面型表示装置を分解した概念図であ
る。
FIG. 61 is an exploded conceptual view of a conventional flat display device.

【図62】第1パネルの有効領域に冷陰極電界電子放出
素子が配列された従来の平面型表示装置の構成例を示す
模式的な一部端面図である。
FIG. 62 is a schematic partial end view showing a configuration example of a conventional flat display device in which cold cathode field emission devices are arranged in an effective area of a first panel.

【図63】図62に示した従来の第1パネルにおける各
構成要素の概念的な配置図である。
63 is a conceptual layout view of each component in the conventional first panel shown in FIG. 62.

【図64】図62に示した従来の平面型表示装置の第1
パネル及び第2パネルの一部分の模式的な分解斜視図を
示す。
FIG. 64 shows a first example of the conventional flat panel display shown in FIG. 62;
FIG. 3 shows a schematic exploded perspective view of a part of the panel and the second panel.

【図65】電子放出部からガス分子が放出された際の真
空層中における圧力分布例を模式的に示す図である。
FIG. 65 is a diagram schematically illustrating an example of a pressure distribution in a vacuum layer when gas molecules are emitted from an electron emission unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・第1パネル(表示用パネル)、P2・・・第2
パネル、10・・・支持体、11,211,311・・
・カソード電極、211A・・・隆起部、211B・・
・凹部、211C・・・先端部、11A・・・微小凹凸
部、11B・・・被覆層、12,12A,12B,21
2・・・絶縁層、13,13A,13B,213,41
3・・・ゲート電極、413A・・・帯状材料層、1
4.14A,14B,414,415・・・開口部、1
5,15A,15B,15D・・・電子放出部、16・
・・貫通孔、17・・・チップ管、18・・・剥離層、
19・・・導電体層、111・・・ダミーカソード電
極、113・・・ダミーゲート電極、113A・・・第
1層、113B・・・第2層、113C・・・第3層、
114・・・開口部、115・・・ダミー電子放出部、
20・・・基板、21,21R,21G,21B・・・
蛍光体層、22・・・ブラックマトリックス、23・・
・アノード電極、24・・・枠体、30・・・電子放出
部駆動回路(制御回路)、31・・・ゲート電極駆動回
路(走査回路)、32・・・加速電源、33・・・ダミ
ー電子放出部駆動回路、34・・・ダミーゲート電極駆
動回路、130A,131A・・・データ回路、130
B,131B・・・スキャン回路、130C,131C
・・・スイッチング素子、51・・・剥離層、52・・
・導電性組成物層、60・・・抵抗体層、70・・・炭
素薄膜選択成長領域、71・・・マスク層、72・・・
金属粒子、73・・・炭素薄膜、80,180・・・球
体、81・・・組成物層、81A・・・分散媒、81B
・・・カソード電極材料、180A・・・芯材、180
B・・・表面処理層、412・・・隔壁、416・・・
突起部、417・・・薄膜
P 1 ... first panel (display panel), P 2 ... second
Panel, 10 ... support, 11, 211, 311 ...
.Cathode electrode, 211A ... raised portion, 211B
Recess, 211C tip, 11A fine unevenness, 11B coating layer, 12, 12A, 12B, 21
2. Insulating layer, 13, 13A, 13B, 213, 41
3 ... Gate electrode, 413A ... Strip material layer, 1
4.14A, 14B, 414, 415 ... opening, 1
5, 15A, 15B, 15D ... Emission part, 16
..Through holes, 17 ... tip tubes, 18 ... release layers,
19 ... conductor layer, 111 ... dummy cathode electrode, 113 ... dummy gate electrode, 113A ... first layer, 113B ... second layer, 113C ... third layer,
114 ... opening, 115 ... dummy electron emission part,
20... Substrate, 21, 21R, 21G, 21B.
Phosphor layer, 22 ... black matrix, 23 ...
・ Anode electrode, 24 ・ ・ ・ Frame, 30 ・ ・ ・ Electron emission section drive circuit (control circuit), 31 ・ ・ ・ Gate electrode drive circuit (scan circuit), 32 ・ ・ ・ Acceleration power supply, 33 ・ ・ ・ Dummy Electron emission section drive circuit, 34 ... Dummy gate electrode drive circuit, 130A, 131A ... Data circuit, 130
B, 131B: scan circuit, 130C, 131C
... switching element, 51 ... release layer, 52 ...
-Conductive composition layer, 60 ... resistor layer, 70 ... carbon thin film selective growth area, 71 ... mask layer, 72 ...
Metal particles, 73: carbon thin film, 80, 180: sphere, 81: composition layer, 81A: dispersion medium, 81B
... cathode electrode material, 180A ... core material, 180
B: Surface treatment layer, 412: Partition wall, 416 ...
Projection, 417 ... thin film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/68 H04N 5/68 B Fターム(参考) 5C031 DD17 5C032 JJ17 5C036 EE19 EF01 EF06 EF09 EG02 EG12 EH26 5C058 AA03 AB06 BA01 BA35 5C080 AA08 BB05 DD03 DD29 JJ02 JJ06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H04N 5/68 H04N 5/68 BF term (Reference) 5C031 DD17 5C032 JJ17 5C036 EE19 EF01 EF06 EF09 EG02 EG12 EH26 5C058 AA03 AB06 BA01 BA35 5C080 AA08 BB05 DD03 DD29 JJ02 JJ06

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)支持体、 (B)支持体上に2次元マトリックス状に配置された複
数の電子放出領域、及び、 (C)電子放出領域と電子放出領域との間の支持体上に
形成されたダミー電子放出領域、から成り、 各電子放出領域は、1又は複数の電子放出素子から構成
され、 各電子放出素子は、電子放出部、及び、電子放出部から
放出された電子を通過させる開口部が設けられたゲート
電極を備え、 各ダミー電子放出領域は、1又は複数のダミー電子放出
素子から構成され、 各ダミー電子放出素子は、ダミー電子放出部、及び、ダ
ミー電子放出部から放出された電子を通過させる開口部
が設けられたダミーゲート電極を備え、 ダミーゲート電極の少なくとも一部分は、ガス捕捉材料
から成ることを特徴とする表示用パネル。
(A) a support; (B) a plurality of electron-emitting regions arranged on the support in a two-dimensional matrix; and (C) a support between the electron-emitting regions. Each of the electron emission regions includes one or a plurality of electron emission devices, and each of the electron emission devices includes an electron emission portion and electrons emitted from the electron emission portion. A gate electrode provided with an opening through which the dummy electron emission region is formed. Each dummy electron emission region is composed of one or more dummy electron emission devices. A display panel, comprising: a dummy gate electrode provided with an opening through which electrons emitted from a portion pass; at least a part of the dummy gate electrode is made of a gas trapping material.
【請求項2】ダミーゲート電極は、ガス捕捉材料から成
る単層構造を有することを特徴とする請求項1に記載の
表示用パネル。
2. The display panel according to claim 1, wherein the dummy gate electrode has a single-layer structure made of a gas trapping material.
【請求項3】ダミーゲート電極は、少なくとも、導電性
材料又は絶縁性材料から成る第1層と、ガス捕捉材料か
ら成る第2層との積層構造を有することを特徴とする請
求項1に記載の表示用パネル。
3. The dummy gate electrode according to claim 1, wherein the dummy gate electrode has a laminated structure of at least a first layer made of a conductive material or an insulating material and a second layer made of a gas trapping material. Display panel.
【請求項4】ゲート電極の少なくとも一部分は、ガス捕
捉材料から成ることを特徴とする請求項1に記載の表示
用パネル。
4. The display panel according to claim 1, wherein at least a part of the gate electrode is made of a gas trapping material.
【請求項5】ゲート電極は、ガス捕捉材料から成る単層
構造を有することを特徴とする請求項4に記載の表示用
パネル。
5. The display panel according to claim 4, wherein the gate electrode has a single-layer structure made of a gas trapping material.
【請求項6】ダミーゲート電極を構成するガス捕捉材料
と、ゲート電極を構成するガス捕捉材料とは、同一のガ
ス捕捉材料であることを特徴とする請求項4に記載の表
示用パネル。
6. The display panel according to claim 4, wherein the gas trapping material forming the dummy gate electrode and the gas trapping material forming the gate electrode are the same gas trapping material.
【請求項7】ゲート電極及びダミーゲート電極は、少な
くとも、導電性材料又は絶縁性材料から成る第1層と、
ガス捕捉材料から成る第2層との積層構造を有すること
を特徴とする請求項6に記載の表示用パネル。
7. The gate electrode and the dummy gate electrode each include at least a first layer made of a conductive material or an insulating material;
7. The display panel according to claim 6, wherein the display panel has a laminated structure with a second layer made of a gas trapping material.
【請求項8】第1パネルと第2パネルとが真空層を挟ん
で対向して配置され、画素が2次元マトリックス状に配
列されて成る有効領域を有する平面型表示装置であっ
て、 該第1パネルは、 (A)支持体、 (B)支持体上に2次元マトリックス状に配置され、画
素を構成する複数の電子放出領域、及び、 (C)電子放出領域と電子放出領域との間の支持体上に
形成されたダミー電子放出領域、から成り、 各電子放出領域は、1又は複数の電子放出素子から構成
され、 各電子放出素子は、電子放出部、及び、電子放出部から
放出された電子を通過させる開口部が設けられたゲート
電極を備え、 各ダミー電子放出領域は、1又は複数のダミー電子放出
素子から構成され、 各ダミー電子放出素子は、ダミー電子放出部、及び、ダ
ミー電子放出部から放出された電子を通過させる開口部
が設けられたダミーゲート電極を備え、 ダミーゲート電極の少なくとも一部分は、ガス捕捉材料
から成ることを特徴とする平面型表示装置。
8. A flat panel display device comprising a first panel and a second panel opposed to each other with a vacuum layer interposed therebetween, and having an effective area in which pixels are arranged in a two-dimensional matrix. One panel includes: (A) a support; (B) a plurality of electron emission regions that are arranged in a two-dimensional matrix on the support and constitute pixels; and (C) a region between the electron emission regions. Each electron-emitting region is composed of one or more electron-emitting devices, and each electron-emitting device emits electrons from the electron-emitting portion and the electron-emitting portion. A gate electrode provided with an opening through which the electrons are passed, each dummy electron emission region is composed of one or a plurality of dummy electron emission devices, each dummy electron emission device is a dummy electron emission portion, and Dummy electron emission section Comprising a dummy gate electrode having an opening provided for passing et emitted electrons, at least a portion of the dummy gate electrode, flat-panel display is characterized in that it consists of a gas-trapping material.
【請求項9】第2パネルは、基板、電子放出領域に対向
して配置された蛍光体層、並びに、アノード電極から構
成されていることを特徴とする請求項8に記載の平面型
表示装置。
9. The flat panel display device according to claim 8, wherein the second panel comprises a substrate, a phosphor layer facing the electron emission region, and an anode electrode. .
【請求項10】ダミーゲート電極は、ガス捕捉材料から
成る単層構造を有することを特徴とする請求項8に記載
の平面型表示装置。
10. The flat display device according to claim 8, wherein the dummy gate electrode has a single layer structure made of a gas trapping material.
【請求項11】ダミーゲート電極は、少なくとも、導電
性材料又は絶縁性材料から成る第1層と、ガス捕捉材料
から成る第2層との積層構造を有することを特徴とする
請求項8に記載の平面型表示装置。
11. The dummy gate electrode according to claim 8, wherein the dummy gate electrode has a laminated structure of at least a first layer made of a conductive material or an insulating material and a second layer made of a gas trapping material. Flat display device.
【請求項12】ゲート電極の少なくとも一部分は、ガス
捕捉材料から成ることを特徴とする請求項8に記載の平
面型表示装置。
12. The flat display device according to claim 8, wherein at least a part of the gate electrode is made of a gas trapping material.
【請求項13】ゲート電極は、ガス捕捉材料から成る単
層構造を有することを特徴とする請求項12に記載の平
面型表示装置。
13. The flat display device according to claim 12, wherein the gate electrode has a single-layer structure made of a gas trapping material.
【請求項14】ダミーゲート電極を構成するガス捕捉材
料と、ゲート電極を構成するガス捕捉材料とは、同一の
ガス捕捉材料であることを特徴とする請求項12に記載
の平面型表示装置。
14. The flat display device according to claim 12, wherein the gas trapping material forming the dummy gate electrode and the gas trapping material forming the gate electrode are the same gas trapping material.
【請求項15】ゲート電極及びダミーゲート電極は、少
なくとも、導電性材料又は絶縁性材料から成る第1層
と、ガス捕捉材料から成る第2層との積層構造を有する
ことを特徴とする請求項14に記載の平面型表示装置。
15. A gate electrode and a dummy gate electrode having a laminated structure of at least a first layer made of a conductive material or an insulating material and a second layer made of a gas trapping material. 15. The flat panel display according to 14.
【請求項16】電子放出部に電気的に接続された電子放
出部駆動回路、 ゲート電極に電気的に接続されたゲート電極駆動回路、 ダミー電子放出部に電気的に接続されたダミー電子放出
部駆動回路、及び、 ダミーゲート電極に電気的に接続されたダミーゲート電
極駆動回路、を更に備えていることを特徴とする請求項
8に記載の平面型表示装置。
16. An electron emitting portion driving circuit electrically connected to the electron emitting portion, a gate electrode driving circuit electrically connected to the gate electrode, and a dummy electron emitting portion electrically connected to the dummy electron emitting portion. The flat display device according to claim 8, further comprising: a driving circuit; and a dummy gate electrode driving circuit electrically connected to the dummy gate electrode.
【請求項17】電子放出部及びダミー電子放出部に電気
的に接続された電子放出部/ダミー電子放出部駆動回
路、 ゲート電極に電気的に接続されたゲート電極駆動回路、
並びに、 ダミーゲート電極に電気的に接続されたダミーゲート電
極駆動回路、を更に備えていることを特徴とする請求項
8に記載の平面型表示装置。
17. An electron emission section / dummy electron emission section drive circuit electrically connected to an electron emission section and a dummy electron emission section, a gate electrode drive circuit electrically connected to a gate electrode,
The flat display device according to claim 8, further comprising a dummy gate electrode driving circuit electrically connected to the dummy gate electrode.
【請求項18】電子放出部に電気的に接続された電子放
出部駆動回路、 ダミー電子放出部に電気的に接続されたダミー電子放出
部駆動回路、並びに、 ゲート電極及びダミーゲート電極に電気的に接続された
ゲート電極/ダミーゲート電極駆動回路、を更に備えて
いることを特徴とする請求項8に記載の平面型表示装
置。
18. An electron emitting portion driving circuit electrically connected to an electron emitting portion, a dummy electron emitting portion driving circuit electrically connected to a dummy electron emitting portion, and an electric connection to a gate electrode and a dummy gate electrode. 9. The flat display device according to claim 8, further comprising a gate electrode / dummy gate electrode drive circuit connected to the gate electrode.
【請求項19】第1パネルと第2パネルとが真空層を挟
んで対向して配置され、画素が2次元マトリックス状に
配列されて成る有効領域を有する平面型表示装置であっ
て、 該第1パネルは、 (A)支持体、 (B)支持体上に2次元マトリックス状に配置され、画
素を構成する複数の電子放出領域、及び、 (C)電子放出領域と電子放出領域との間の支持体上に
形成されたダミー電子放出領域、から成り、 各電子放出領域は、1又は複数の電子放出素子から構成
され、 各電子放出素子は、電子放出部、及び、電子放出部から
放出された電子を通過させる開口部が設けられたゲート
電極を備え、 各ダミー電子放出領域は、1又は複数のダミー電子放出
素子から構成され、 各ダミー電子放出素子は、ダミー電子放出部、及び、ダ
ミー電子放出部から放出された電子を通過させる開口部
が設けられたダミーゲート電極を備え、 ダミーゲート電極の少なくとも一部分は、ガス捕捉材料
から成る平面型表示装置において、行方向に配列された
電子放出領域を列方向に順次作動させる平面型表示装置
駆動方法であって、 1行の電子放出領域内における少なくとも1つの電子放
出領域を作動させる際、全てのダミー電子放出領域を作
動させることを特徴とする平面型表示装置駆動方法。
19. A flat-panel display device comprising a first panel and a second panel opposed to each other with a vacuum layer interposed therebetween, and having an effective area in which pixels are arranged in a two-dimensional matrix. One panel includes: (A) a support; (B) a plurality of electron emission regions that are arranged in a two-dimensional matrix on the support and constitute pixels; and (C) a region between the electron emission regions. Each electron-emitting region is composed of one or more electron-emitting devices, and each electron-emitting device emits electrons from the electron-emitting portion and the electron-emitting portion. A gate electrode provided with an opening through which the electrons are passed, each dummy electron emission region is composed of one or a plurality of dummy electron emission devices, each dummy electron emission device is a dummy electron emission portion, and Dummy electron emission A dummy gate electrode provided with an opening through which electrons emitted from the electron emission region pass. A flat panel display driving method for sequentially operating in a direction, wherein when activating at least one electron emission region in one row of electron emission regions, all dummy electron emission regions are operated. Display device driving method.
【請求項20】前記請求項19に記載された平面型表示
装置において、行方向に配列された電子放出領域を列方
向に順次作動させる平面型表示装置駆動方法であって、 1行の電子放出領域内における少なくとも1つの電子放
出領域を作動させる際、該1行の電子放出領域の近傍の
ダミー電子放出領域の一部若しくは全てを作動させるこ
とを特徴とする平面型表示装置駆動方法。
20. A method of driving a flat panel display according to claim 19, wherein the electron emission regions arranged in the row direction are sequentially operated in the column direction. A flat display device driving method, characterized in that when operating at least one electron emission region in a region, a part or all of a dummy electron emission region near the electron emission region in one row is operated.
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JP2006278008A (en) * 2005-03-28 2006-10-12 Ulvac Japan Ltd Field emission display
KR101009978B1 (en) * 2004-01-30 2011-01-21 삼성에스디아이 주식회사 Field emission display device and manufacturing method thereof

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